当a1?a2?a3?a4????;
1kmam(n?1)?k?1时,?m?N?,令解得k?,n?1?,数列{an}21?k1?mann(1?m)必有两项相等的最大项,故④正确. 所以正确的选项为③④.
?(m?1)2(m?2t?1,t?N*??411.(1)1,1,1,2,2,2,3;(2)50;(3)Tm??
?m(m?2)(m?2t,t?N*)??4【解析】(1)本题解题的关键是抓住新定义中“bm是数列?an?中,满足不等式an?m的所有项的项数的最大值”,正确理解题中新定义的内容,根据伴随数列的定义直接写出数列1,4,7的伴随数列;(2)对于这类问题,我们要首先应弄清楚问题的本质,然后根据等差数列、等比数列的性质以及解决数列问题时的常用方法即可解决,根据伴随数列的定义得n?1?log3mm?N*,由对数的运算对m分类讨论求出伴随数列?bn?的前20项的和;(3)数列是特殊的函数,以数列为背景是数列的综合问题体现了在知识交汇点上命题的特点,由题意和an与Sn的关系,代入an?m得n?的各项,再对m分类讨论得Tm. 解: 解:(1)由伴随数列的定义得,
数列1,4,7的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3(后面加3算对) (2)由an?3n?1?m,得n?1?log3m(m?N*)
∴ 当1?m?2,m?N时,b1?b2?1 (创作:学科网“天骄工作室”)
*??m?1m?N*,求出伴随数列?bm?2??
n2?n12.(1)Sn?;(2)①t2?4,t3?13;②证明见解析.
2【解析】(1)设数列?an?的首项为a1,公差为d,利用基本量表示有关量进行求解;(2)①先根据tn?N?固定t2,再根据M22?M1?M3,验证是否存在t3符合题意;②由①的结论。先猜后证. 解:(1)设数列?an?的首项为a1,公差为d,
4?3?4a?d?10??12由S4?10,S13?91,得?,
13?12?13a?d?911??2解得??a1?1,(创作:学科网“天骄工作室”)
?d?1n(n?1)n2?nd?所以Sn?na1? 22(2)①因为M1?S1?1,
若t2?2,M2?S2?S1?3?1?2,M3?St3?S2?因为M22?M1?M3, 所以
t3?t3?1??3, 2t3?t3?1??3?4,t3?t3?1??14,此方程无整数解; 2t3?t3?1??6, 2若t2?3,M2?S3?S1?6?1?5,M3?St3?S3?因为M22?M1?M3,(创作:学科网“天骄工作室”) 所以
t3?t3?1??6?25,t3?t3?1??62,此方程无整数解; 2t3?t3?1??10, 2若t2?4,M2?S4?S1?10?1?9,M3?St3?S4?因为M22?M1?M3, 所以
t3?t3?1??10?81,t3?t3?1??182,解得t3?13, 2所以t2?4,t3?13满足题意
②由①知t1?1,t2?1?3,t3?1?3?32,则M1?1,M2?32,M3?92, 一般的取tn?1?3?3?2?3n?13n?1?,
23n?1?3n?1?3n?1?1?3n?1?1??1???1??2?2?2?2?此时Stn?,Stn?1?,
223n?1?3n?1?3n?1?1?3n?1?1??1???1??22?2?2?2????3n?1?, 则Mn=Stn-Stn?1=
22所以Mn为一整数平方.
因此存在数列?tn?,使得数列?Mn?中的各数均为一个整数的平方.
n2?113.(1)bn?;(2)m?2或m??1.
22n?1【解析】(1)由已知得n?1a1??nn???an?212n12????n??,所以bn?1?bn?n?,这样可以累差求出
2an2an?bn?的通项公式.
2?n?1??1cn?n?n?1?2n?2n2?2(n?1)n1n?1?11?????n?n?1?2n?2?n?1?2n?2n?2n?1?n?1?2n?2n?2n?1?12n?2?11?
n?2n?1?n?1?2n?244121??cSn可以求出n的前项和n,根据题意m?m??Sn?max,这样可以求出m的取值范围.
2n?1解:由已知得n?1a1??n?n??an?212n12????n??,所以bn?1?bn?n?,
2an2ann2?1111则b2?b1?1?2,b3?b2?2?2?bn?bn?1?(n?1)?2,叠加得bn?b1?,因为b1?1,所以
2n2?1bn?
22?n?1??1cn?n?n?1?2n?2?n2?2(n?1)n11?11?? ??????n?2n?2n?1n?2n?1n?2???n?1?2?n?1?2?n?n?1?2n?22?n?21?1??1?n?111118?2?1 S?c?c???c?????(?)?12n故nn?2n?2n?21????4n?1?222n?1?221?21211m?2或m??1 m?m?故442,所以n1114.(Ⅰ)S??;(Ⅱ)由2nSn?1?2n,得Sn?1?n,所以当n?2时,bn?Sn?Sn?1=n,又当
226n?4b1?S1?11,符合上式,所以bn?n(n?N?),故数列{bn}是等比数列. 225. 4(Ⅲ){xn}的最大值为x1?【解析】(Ⅰ)首先由数列{an}的通项公式,可得数列An的通项公式,然后运用裂项相消法即可求得其 前n项和;(Ⅱ)由已知2nSn?1?2n(n?N?)及公式bn?Sn?Sn?1可得,当n?2时,bn的通项公式;然
后验证当n?1时,是否满足上述通项公式,进而求出bn的通项公式即可证明结论成立; (Ⅲ)根据作差法判断数列{xn}的单调性,进而判断数列{xn}的最大值即可 解:(Ⅰ)因为an?3n?5, 所以An?1111?(?),
(3n?5)(3n?2)33n?53n?21?1111所以S??(??1)?(1?)?(?)?3?2447?(1111??)?(?) 3n?83n?53n?53n?2??=(??1311n. )??23n?26n?4(Ⅱ)由2nSn?1?2n,得Sn?1?11b?S?S,所以当时,=, n?2nnn?12n2n11又当b1?S1?,符合上式,所以bn?n(n?N?),
22故数列{bn}是等比数列.(创作:学科网“天骄工作室”) (Ⅲ)因为cn?3n?55,所以, x?c?c?12142nTn?1Tn?1?Tn2Tn?1Tn8?3n???cn?1?cn=n?1, 当n?2时,xn?TnTn?1TnTn?12又x1?58?3n符合上式,所以xn?n?1(n?N?), 42因为xn?1?xn?5?3n8?3n3n?11?n?1?n?2,所以当n?3时,{xn}单调递减, 2n?222当n?4时,{xn}单调递增,但当n?4时,{xn}每一项均小于0, 所以{xn}的最大值为x1?5.(创作:学科网“天骄工作室”) 415.(1)an?2n?1,(2)(??,?3)。
由已知可得:2n?2(n?1)?nd?4?(2n?2)d,(创作:学科网“天骄工作室”) 2*所以d?n?(4?5d)?n?8?4d?0,当且仅当2?n?4,且n?N时,上式成立,
2设f(n)?d?n?(4?5d)?n?8?4d,则d?0,((创作:学科网“天骄工作”) 作:学科网“天骄工作室”)
?f(1)?0?f(2)?0?d?0?所以????d??3,所以d的取值范围为(??,?3)。
?d??3?f(4)?0??f(5)?0