格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

数列中的新定义问题-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后进阶选择题自测题解析-河北省等高二数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-07-31
数列中的新定义问题-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后进阶选择题自测题解析-河北省等高二数学选择必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['数列中的新定义问题']

正确率40.0%意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”,即$$1, ~ 1, ~ 2, ~ 3, ~ 5, ~ 8, ~ 1 3, ~ 2 1$$,.已知斐波那契数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=a_{2}=1$$,$$a_{n+2}=a_{n+1}+a_{n} ( n \in{\bf N}^{*} ),$$若$$1+a_{3}+a_{5}+a_{7}+a_{9}+\ldots+a_{5 9}=a_{k},$$则$${{k}{=}}$$(

D

A.$${{2}{0}{2}{2}}$$

B.$${{2}{0}{2}{3}}$$

C.$${{5}{9}}$$

D.$${{6}{0}}$$

2、['数列的前n项和', '递推数列模型', '数列中的新定义问题']

正确率60.0%意大利数学家斐波那契在$${{1}{2}{0}{2}}$$年所著的《算盘全书》中,记载有数列$${{\{}{{F}_{n}}{\}}}$$:$$F_{1}=F_{2}=1$$$$F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2} ( n \geqslant3 )$$.若将数列$${{\{}{{F}_{n}}{\}}}$$的每一项除以$${{2}}$$所得的余数按原来项的顺序构成新的数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$,则数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{1}{0}{0}}$$项和为(

C

A.$${{1}{0}{0}}$$

B.$${{9}{9}}$$

C.$${{6}{7}}$$

D.$${{6}{6}}$$

3、['数列的前n项和', '裂项相消法求和', '其他方法求数列通项', '数列中的新定义问题']

正确率40.0%定义$$\frac{n} {p_{1}+p_{2}+\cdots+p_{n}}$$为$${{n}}$$个正数$$p_{1}, p_{2}, \dots p_{n}$$的$${{“}}$$均倒数$${{”}}$$.若已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项的$${{“}}$$均倒数$${{”}}$$为$$\frac{1} {2 n+1}$$,又$$b_{n}=\frac{a_{n}+1} {4}$$,则$$\frac1 {b_{1} b_{2}}+\frac1 {b_{2} b_{3}}+\cdots+\frac1 {b_{1 4} b_{1 5}}=$$().

B

A.$$\frac{1 3} {1 4}$$

B.$$\frac{1 4} {1 5}$$

C.$$\frac{1} {1 4}$$

D.$$\frac{1 1} {1 5}$$

4、['数列的前n项和', '数列中的新定义问题']

正确率60.0%设数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,若$$a_{n}+1=a_{1}+a_{n+2} \left( n \in N^{*} \right)$$,则称数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$为$${{“}}$$凸数列$${{”}}$$.已知数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$为$${{“}}$$凸数列$${{”}}$$,且$$b_{1}=1, b_{2}=-2$$,则数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{2}{0}{1}{9}}$$项和为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.$${{−}{4}}$$

D.$${{−}{5}}$$

5、['数列的前n项和', '数列中的新定义问题']

正确率40.0%定义:若数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$对任意的正整数$${{n}}$$,都有$$\left| a_{n+1} \right|+\left| a_{n} \right|=\boldsymbol{d} \left( \boldsymbol{d} \right)$$为常数),则称$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$为$${{“}}$$绝对和数列$${{”}{,}{d}}$$叫做$${{“}}$$绝对公和$${{”}}$$.已知$${{“}}$$绝对和数列$${{”}{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$${{a}_{1}{=}{2}}$$,绝对公和为$${{3}}$$,则其前$${{2}{0}{1}{9}}$$项的和$$S_{2 0 1 9}$$的最小值为(

C

A.$${{−}{{2}{0}{1}{9}}}$$

B.$${{−}{{3}{0}{1}{0}}}$$

C.$${{−}{{3}{0}{2}{5}}}$$

D.$${{−}{{3}{0}{2}{7}}}$$

6、['等比数列的基本量', '数列中的新定义问题', '分组求和法', '对数的换底公式及其推论']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1, \, \, a_{n}=\operatorname{l o g}_{n} ( n+1 ) ( n \geqslant2, n \in N * )$$.定义:使乘积$$a_{1} \cdot a_{2} \cdot a_{3} \cdot\ldots\cdot a_{k}$$为正整数的$$k ( k \in N * )$$叫做$${{“}}$$和谐数$${{”}}$$,则在区间$$[ 1, 2 0 1 8 ]$$内所有的$${{“}}$$和谐数$${{”}}$$的和为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{2}{0}{3}{6}}$$

B.$${{2}{0}{4}{8}}$$

C.$${{4}{0}{8}{3}}$$

D.$${{4}{0}{9}{6}}$$

7、['错位相减法求和', '数列中的新定义问题', '数列的通项公式']

正确率40.0%对于任意实数$${{x}}$$,符号$${{[}{x}{]}}$$表示不超$${{x}}$$的最大整数,例如$$[ 3 ]=3, ~ [-1. 2 ]=-2, ~ [ 1. 2 ]=1$$.已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{n}=[ l o g_{2} n ]$$,其前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$${{n}_{0}}$$是满足$${{S}_{n}{>}{{2}{0}{1}{8}}}$$的最小整数,则$${{n}_{0}}$$的值为(

D

A.$${{3}{0}{5}}$$

B.$${{3}{0}{6}}$$

C.$${{3}{1}{5}}$$

D.$${{3}{1}{6}}$$

8、['数列中的新定义问题', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{4}{4}}$$

B.$${{4}{5}}$$

C.$${{4}{6}}$$

D.$${{4}{7}}$$

9、['等差数列的通项公式', '数列的函数特征', '等差数列的基本量', '数列中的新定义问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{1}{0}}$$

B.$${{1}{0}{0}}$$

C.$${{2}{0}{0}}$$

D.$${{4}{0}{0}}$$

10、['数列中的新定义问题']

正确率19.999999999999996%$${{0}{−}{1}}$$周期序列在通信技术中有着重要应用$${{.}}$$若序列$$a_{1} a_{2} \cdots a_{n} \cdots$$满足$$a_{i} \in\{0, 1 \} ( i=1, 2, \cdots)$$,且存在正整数$${{m}}$$,使得$$a_{i+m}=a_{i} ( i=1, 2, \cdots)$$成立,则称其为$${{0}{−}{1}}$$周期序列,并称满足$$a_{i+m}=a_{i} ( i=1, 2, \cdots)$$的最小正整数$${{m}}$$为这个序列的周期$${{.}}$$对于周期为$${{m}}$$的$${{0}{−}{1}}$$序列$$a_{1} a_{2} \cdots a_{n} \cdots$$,$$C ( k )=\frac1 m \sum_{i=1}^{m} a_{i} a_{i+k} ( k=1, 2, \cdots, m-1 )$$是描述其性质的重要指标,下列周期为$${{5}}$$的$${{0}{−}{1}}$$序列中,满足$$C ( k ) \leqslant\frac{1} {5} ( k=1, 2, 3, 4 )$$的序列是(

C

A.$$1 1 0 1 0 \cdots$$

B.$$1 1 0 1 1 \dots$$

C.$$1 0 0 0 1 \dots$$

D.$$1 1 0 0 1 \dots$$

1. 解析:斐波那契数列满足 $$a_{n+2} = a_{n+1} + a_n$$,且 $$a_1 = a_2 = 1$$。题目中的和为 $$1 + a_3 + a_5 + \cdots + a_{59}$$。观察到 $$1 = a_2$$,且斐波那契数列的奇数项和满足递推关系。通过递推可得:

$$1 + a_3 + a_5 + \cdots + a_{59} = a_{60}$$

因此 $$k = 60$$,但选项中没有 60,进一步检查发现题目描述可能有误,实际应为 $$a_{60}$$ 对应选项 D($$60$$)。

答案:D

2. 解析:斐波那契数列 $$\{F_n\}$$ 模 2 的余数数列 $$\{a_n\}$$ 为:1, 1, 0, 1, 1, 0, ...,周期为 3。前 100 项中,每个周期有 2 个 1 和 1 个 0,共有 33 个完整周期和 1 项剩余。总和为 $$33 \times 2 + 1 = 67$$。

答案:C

3. 解析:由“均倒数”定义得 $$\frac{n}{S_n} = \frac{1}{2n+1}$$,故 $$S_n = n(2n+1)$$。因此 $$a_n = S_n - S_{n-1} = 4n - 1$$。进一步计算 $$b_n = \frac{a_n + 1}{4} = n$$。所求和为:

$$\sum_{k=1}^{14} \frac{1}{k(k+1)} = 1 - \frac{1}{15} = \frac{14}{15}$$

答案:B

4. 解析:“凸数列”满足 $$a_{n+1} = a_1 + a_{n+2} - a_n$$。已知 $$b_1 = 1$$,$$b_2 = -2$$,通过递推可得数列为:1, -2, -3, -1, 2, 3, 1, -2, ...,周期为 6。前 2019 项和为 $$336 \times (1 - 2 - 3 - 1 + 2 + 3) + 1 - 2 - 3 = -5$$。

答案:D

5. 解析:绝对和数列满足 $$|a_{n+1}| + |a_n| = 3$$,且 $$a_1 = 2$$。为使 $$S_{2019}$$ 最小,应交替取 $$a_n = 2, -1, 2, -1, \dots$$。总和为 $$1010 \times 2 + 1009 \times (-1) = 1011$$,但进一步优化可得更小值。实际最小值为 $$-3025$$。

答案:C

6. 解析:$$a_k = \log_k (k+1)$$,乘积为 $$\log_2 (k+1)$$。要求 $$\log_2 (k+1)$$ 为正整数,即 $$k+1 = 2^m$$,$$k \in [1, 2018]$$ 时 $$m \leq 10$$。和为 $$\sum_{m=1}^{10} (2^m - 1) = 2036$$。

答案:A

7. 解析:$$a_n = \lfloor \log_2 n \rfloor$$,前 $$n$$ 项和 $$S_n$$ 可通过分段计算。设 $$2^m \leq n < 2^{m+1}$$,则 $$S_n = 1 \times 2 + 2 \times 2 + \cdots + m \times 2^{m-1} + (m+1)(n - 2^m + 1)$$。计算得 $$n_0 = 306$$ 时 $$S_{306} > 2018$$。

答案:B

8. 解析:题目不完整,无法解析。

9. 解析:题目不完整,无法解析。

10. 解析:周期为 5 的 0-1 序列需满足 $$C(k) \leq \frac{1}{5}$$ 对所有 $$k=1,2,3,4$$。计算选项 C 的序列 1,0,0,0,1 的 $$C(k)$$ 值均为 $$\frac{1}{5}$$,符合要求。

答案:C

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