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2020年高考数学江苏20

  2020-11-23 22:53:32  

(2020江苏卷计算题)

已知数列()的首项,前项和为。设和为常数,若对一切正整数均有成立,则称此数列为“”数列。

(1)若等差数列是“”数列,求的值。

(2)若数列是“”数列,且,求数列的通项公式。

(3)对于给定的,是否存在三个不同的数列为“”数列,且?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由。

【出处】
2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷):理数第20题
【答案】

(1)因为等差数列是“”数列,

所以,

所以。

(2)因为数列是“”数列,

所以 ①,

所以

,

所以 ②,

①②两式相加得,

即,

所以,

即,

又因为,

所以(),

当时,,

所以()。

(3)若数列为“”数列,

则,

所以,

即,

两边同时除以得: ③,

令,

因为,,

所以,即,

所以③式可化为:,

即,

当时,,

解得(舍去),

即。

此时只有一个数列,不满足题意。

当时,原方程为。

令,则方程可化为,

即。

若,由上述讨论可知不满足题意,

所以只考虑,

所以有,

即,

所以或。

当时,,

所以,

所以,

不满足题意,

时,原方程为,

可得,

由上述讨论知,不符合题意,

所以,

所以,

解得。

此时有两个解,分别为,,

所以,,所以,

此时共有三个解,其中,

则对任意的,或或,

此时,,均符合条件,

所以,,,

此时满足题意。

综上所述,的取值范围是。

【解析】

本题主要考查等差数列和数列综合。

(1)由数列为“”数列,可得,可得。

(2)根据数列为“”数列,有,引用,可得,两式相加可得和的关系,即可求得通项。

(3)根据数列为“”数列,得到关于,,的方程,令,可得,分为和讨论,即可求得答案。

【考点】
数列综合等差数列的性质创新数列问题等差数列


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