习题集含详解高中数学题库高考专点专练之106数列周期性(4)

2018-12-29 22:01

又 1007=1008?1=4×252?1,故 ??2014=??1007=0. 64. 16

【解析】根据题意,数列 ???? 具有性质 ??,且 ??2=??5=2, 则有 ??3=??6=3,??4=??7,??5=??8=2,

若 ??6+??7+??8=21,可得 ??3+??4+??5=21,则 ??4=21?3?2=16,

进而分析可得:??3=??6=??9=?=??3??=3,??4=??7=??10=?=??3??+1=16,??5=??8=?=??3??+2=2 ??≥1 , 则 ??2017=??3×672+1=16. 65. ?3 66. 28

【解析】依题意得数列 ???? 是周期为 3 的数列,且 ??1=1,??2=2,??3=4,因此 ??1+??2+??3+?+??12=4 ??1+??2+??3 =4× 1+2+4 =28 . 67. 2,0

【解析】提示:利用 ????+3=?????. 68. 961

【解析】方法一:由 ????=7??+2,????=??2 列出部分项得 ??=9,??2=16,??14=100,??17=121,??82=576, 1 易发现在数列 ???? 中符合条件的数呈周期变化,??3=9,??4=16,??10=100,??11=121,??24=576,

且周期为 7.每个周期内第 3,4 个数符合题意.故 ??9 是第 5 个周期的第 3 个数,即 ??9= 4×7+3 2=312=961.

方法二:令 ????=????,则 7??+2=??2,即 7 ???1 = ???3 ??+3 .易知 ??+3 或 ???3 是 7 的整数倍,所以当 ??=3,4,10,11,17,18,24,25,31,32,? 时满足等式,故 ??9=312=961. 69. 2 70.

21

1

1

11?

1??????1

【解析】因为 ????+1=1???=

??

=1???

1

1

???1

=1?

1

11??????2

=?????2,

所以数列 ???? 是以 3 为周期的数列, 于是 2=??8=??2=1???,解得 ??1=2.

1

1

71. ?2520

【解析】由题意可知,??1=1,??2=2,??3=4,??4=8,??5=1,??6=2,??7=4,??8=8,??9=1,??10=2,??11=4,??12=8,??13=1,?,又 ???? 是 4 阶等和数列,因此该数列将会照此规律循环下去,同理,??1=?1,??2=?1,??3=1,??4=?1,??5=?1,??6=1,??7=?1,??8=?1,??9=1,??10=?1,??11=?1,??12=1,??13=?1,?,又 ???? 是 3 阶等积数列,因此该数列将会照此规律循环下去,由此可知对于数列 ????????? ,每 12 项循环一次,易求出 ??1???1+??2???2+?+??12???12=?15,因此 ??2016 中有 168 组循环结构,故 ??2016=?15×168=?2520. 72. 4

【解析】??2=?? ??1 =?? 2 =1,??3=?? ??2 =?? 1 =4,??4=?? ??3 =?? 4 =5,??5=?? ??4 =?? 5 =2=??1,从而数列是周期为 4 的数列,于是 ??2001=??502×4+3=??3=4. 73. 2

第16页(共25页)

1

【解析】由 ??11=2 及 ????+1=

11?????

,得 ??10=.同理 ??9=?1,??8=2,??7=,? 所以数列 ???? 是

2

2

12

11

周期为 3 的数列.所以 ??1=??10=. 74. 3

【解析】由题意知 ????+1+????=4,????+2+????+1=4 两式相减得 ????+2?????=0,????+2=????,因此数列 ???? 中项数为奇数的项相等,所以 ??2013=??1=3 . 75. 4

【解析】??2=?? ??1 =?? 2 =1,??3=?? ??2 =?? 1 =4,??4=?? ??3 =?? 4 =5,??5=?? ??4 =?? 5 =2=??1,从而数列 ???? 是周期为 4 的数列,于是 ??2011=??502×4+3=??3=4. 76. ? 3 77. 2

【解析】因为 ??1=2,??2=8,????+2+????=????+1, 所以 ????+2=????+1?????, 所以 ??3=??2???1=8?2=6,

同理可得 ??4=?2,??5=?8,??6=?6,??7=2,??8=8,?, 所以 ????+6=????, 又 2017=336×6+1,

所以 2017??=1????=336× ??1+??2+??3+??4+??5+??6 +??1=2. 78. ?1

【解析】因为数列 ???? 满足 ????????+1= ?1 ?? ??∈??? ,??1=1,所以 ??2=?1,??3=?1,??4=1,??5=1?,所以 ??4???3=1,??4???2=?1,??4???1=?1,??4??=1,??∈???.即数列各项的值呈周期性出现.所以 ??2015=503× 1?1?1+1 + 1?1?1 =?1. 79. 3,?2100 80. 4726

【解析】若 ??1=4??,则 ??2=2??,??3=??,此时 ??3=7??=29,由于 ?? 为正整数,此时无解;若 ??1=4??+1,则 ??2=12??+4,??3=6??+2,此时 ??3=22??+7=29,解得 ??=1,即 ??1=5;若 ??1=4??+2,则 ??2=2??+1,??3=6??+4,此时 ??3=12??+7=29,由于 ?? 为正整数,此时无解;若 ??1=4??+3,则 ??2=12??+10,??3=6??+5,此时 ??3=22??+18=29,由于 ?? 为正整数,此时无解.综上可知 ??1=5,则 ??2=16,??3=8,??4=4,??5=2,??6=1,??7=4,??8=2,??9=1,??10=4,??11=2,??12=1,??,该数列从第四项起呈现 4,2,1,4,2,1,? 的周期性,由于 ??1=4+1,??2=2+14,??3=1+7,则 ??1+??2+??3=22+7,其余每连续三项之和为 7,2016=3×672,故 ??2016=22+672×7=4726. 81. 3,1512

【解析】若 ??3=6,若 ??3=???2+2=6,则 ??2=3 舍 ;若 ??3=??2?1=6,则 ??2=6,符合.若 ??2=??1?1,则 ??1=

3

1

136

1

3

1

4

1

7

32

13

13

1

舍 ;若 ??2=???1+,则 ??1=,符合.故 ??1=??=.

33

3

因为 ??1=?? 0

当 ???+2≤1 即 2≤??≤1 时,??3=???2+2=??,??4=???+2,即此时数列 ???? 周期为 2,且 ??1+??2=2,所以 ??2016=2×1008=1512;

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3

3

当 ???+>1 即 0

2

2

2

2

31113

??5=??4?1=??,?,所以 ??5=??1,所以数列 ???? 周期为 4,又 ??1+??2+??3+??4=+++=3,

3

6

6

3

1

27

14

所以 ??2016=3×504=1512.

3??+3

82. 2,????=83. ①②③ 84. ?1005

3??2+4

2

,??为奇数

,??为偶数

【解析】提示: ???? 的前几项为 1,?2,?1,0,1,?2,?,易得周期为 4,一个周期的和为 ?2,故 ??2013=?2×503+1=?1005. 85. 2,1009 86. 5031

【解析】依题意可知 ?????????+1?????+2?????+3=24, 以 ??+1 代替 ??,得出 ????+1?????+2?????+3?????+4=24, 两式相除可推出 ????+4=????, 所以数列 ???? 是以 4 为周期的数列, 由题意知 ??4=4,

所以 ??2013=503× 1+2+3+4 +1=5031. 87. 2

【解析】?? 的个位数为 1 时有 ????=0, ?? 的个位数为 2 时有 ????=2, ?? 的个位数为 3 时有 ????=6, ?? 的个位数为 4 时有 ????=2, ?? 的个位数为 5 时有 ????=0, ?? 的个位数为 6 时有 ????=0, ?? 的个位数为 7 时有 ????=2, ?? 的个位数为 8 时有 ????=?4, ?? 的个位数为 9 时有 ????=?8, ?? 的个位数为 0 时有 ????=0, 每 10 个一循环,这 10 个数的和为 0. 且 ??2011=0,??2012=2,所以 ??2012=2. 第三部分

88. 设 ????=?? ?? ,

则 ?? ??+2 =?? ??+1 ??? ?? ,?? ??+3 =?? ??+2 ??? ??+1 . 将这两个等式相加可得 ?? ??+3 =?? ??+1 ??? ?? ??? ??+1 =??? ?? . 所以 ?? ??+6 =??? ??+3 =?? ?? ,则函数 ?? ?? 是以 6 为周期的周期函数. 所以 ?? 2010 =?? 6×335 =?? 6 ,可解得 ??2010=??6=?5.

1

第18页(共25页)

89. 因为 ??1=1,

所以 ??2=?? ??1 =?? 1 =2, ??3=?? ??2 =?? 2 =3, ??4=?? ??3 =?? 3 =4, ??5=?? ??4 =?? 4 =1, ??6=?? ??5 =?? 1 =2,

?

不难看出数列 ???? 是以 4 为周期的周期数列, 所以 ??2011=??3=3.

90. (1) 设 ???1=????,则 ??+1 ?1=????+1, 所以 ??1=1,????+1=3????,即 所以 ????=

?????????1

????+1????

=3,

?

?????1?????2

? ? ?

??3??2

?

??2??1

???1=3×3×?×3×3×1=3???1,

即 ???1=3???1 ??∈??? .

(2) 由 ??1=3,??2=6,????+2=????+1?????,得

??3=??2???1=6?3=3,??4=??3???2=3?6=?3,??5=??4???3=?3?3=?6,??6=??5???4=?6? ?3 =?3,??7=??6???5=?3? ?6 =3,??8=??7???6=3? ?3 =6,?. 所以数列是以 6 为周期的数列, 所以 ??2012=??6×335+2=??2=6.

91. (1) 数列 ???? 不具有性质 ?? 2 ;具有性质 ?? 4 .

(2) (不充分性)对于周期数列 1,1,2,2,1,1,2,2,?,??= ?1,0,1 是有限集,但是由于 ??2???1=0,??3???2=1,所以不具有性质 ?? 0 ;

(必要性)因为数列 ???? 具有性质 ?? 0 ,所以一定存在一组最小的 ??,??∈??? 且 ??>??,满足 ?????????=0,,即 ????=????,

由性质 ?? 0 的含义可得 ????+1=????+1,????+2=????+2,?,??2??????1=?????1,??2?????=????,?

所以数列 ???? 中,从第 ?? 项开始的各项呈现周期性规律:????,????+1,?,?????1 为一个周期中的各项,

2

所以数列 ???? 中最多有 ???1 个不同的项,所以 ?? 最多有 C???1 个元素,即 ?? 是有限集.

(3) 因为数列 ???? 具有性质 ?? 2 ,数列 ???? 具有性质 ?? 5 ,

所以数列 ???? 中一定存在一项 ????,使得 ????+???????=2,????+???????=5,其中 ??,?? 分别是满足上述关系的最小的正整数,显然 ??≠??,

由性质 ?? 2 ,?? 5 的含义可得 ???∈??,????+??+???????+??=2,????+??+???????+??=5, 所以

????+?????????????+?????????

= ????+?????????+ ???1 ?? + ????+ ???1 ???????+ ???2 ?? +?+ ????+???????

=2??.

= ????+?????????+ ???1 ?? + ????+ ???1 ???????+ ???2 ?? +?+ ????+???????

=5??.

所以 ????+????=????+2??=????+5??,所以 2??=5??,

又 ??,?? 满足 ????+???????=2,????+???????=5 的最小的正整数,所以 ??=5,??=2,????+2?????=2,????+5?????=5,

第19页(共25页)

所以 ???∈??,????+2+???????+??=2,????+5+???????+??=5,

所以 ???∈??,????+2??=????+2 ???1 +2=?=????+2??,????+5??=????+5 ???1 +5=?=????+5??,取 ??=??+5,则 ???∈??,所以,若 ?? 是偶数,则 ????+??=????+??;若 ?? 是奇数,则 ????+??=????+5+ ???5 =????+5+ ???5 =????+5+ ???5 =????+??, 所以 ???∈??,????+??=????+??,

所以 ????,????+1,????+2,?,????+??,? 是公差为 1 的等差数列. 92. (1) 由题意知 ??4=??2=??1=1;??7=??4×2?1=0.

(2) 假设存在正整数 ??,使得对任意的 ??∈???,有 ????+??=????, 则存在无数个正整数 ??,使得对任意的 ??∈???,有 ????+??=????. 设 ?? 为其中最小的正整数,

若 ?? 为奇数,设 ??=2???1(??∈???),

则 ??4??+1=??4??+1+??=??4??+1+2??=??4 ??+?? ?1=0.与已知 ??4??+1=1 矛盾; 若 ?? 为偶数,设 ??=2??(??∈???), 则 ??2??+??=??2??=????, 而 ??2??+??=??2??+2??=????+??,

从而 ????+??=????,而 ??

????

=??1+ ??2???1 + ??3???2 +?+ ??????????1 =1+1+2+3+?+ ???1

??2???+2=.

21

1

(2) ①??1=1,??2=2,??3=2,??4=1,??5=2,??6=2,??7=1,??8=2,??9=2,?. 由此可知:??6??+1=??6??+4=1, ??6??+2=??6??+3=2,

??6??+5=??6??+6=2,其中 ??∈???.

????+1?????

1

=??6??+5???6???1

5

= ??6??+?????6??+ ???1

=??6??+4+??6??+3+??6??+2+??6??+1+??6??+??6???1=7,

所以 ????+1?????=7,则 ???? 为等差数列. ②由①可知 ??6???5=??1+7 ???1 , ??6???4= ??1+1 +7 ???1 , ??6???3= ??1+3 +7 ???1 , ??6???2= ??1+5 +7 ???1 , ??6???1= ??1+6 +7 ???1 , ??6??= ??1+

132

??=0

+7 ???1 .

第20页(共25页)


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