2015数学一模压轴题汇总及答案

海淀20、有限数列A n :a 1, a 2,..., a n (n ≥3)同时满足下列两个条件:

①对于任意的i , j (1≤i ②对于任意的i , j , k (1≤i

东城20、无穷数列{a n }中,对于任意n ∈N ,都有a n ∈N *,且a n

,它的伴随数列{b n }是1,1,2,3,

,请写出{a n }的伴随数列{b n }的前5项;

*

(Ⅱ) 设a n =3n -1(n ∈N *) ,求数列{a n }的伴随数列{b n }的前20项和; (Ⅲ)设a n =3n -2(n ∈N *) ,求数列{a n }的伴随数列{b n }前n 项和S n .

西城20已知点列

(k ∈N *,k ≥2) 满足P 1(1,1)

中有且只有一个成立.

⑴写出满足k = 4且P 4(1,1)的所有点列;

⑵证明:对于任意给定的k (k ∈N *,k ≥2) ,不存在点列T ,使得

⑶当k = 2n −1且

时,求 的最大值.

朝阳20. 若数列{a n }中不超过f (m ) 的项数恰为b m (m ∈N *) ,则称数列{b m }是数列{a n }的生成数列,称相应的函数f (m ) 是{a n }生成{b m }的控制函数.设f (m ) =m 2.

(Ⅰ)若数列{a n }单调递增,且所有项都是自然数,b 1=1,求a 1; (Ⅱ)若数列{a n }单调递增,且所有项都是自然数,a 1=b 1, 求a 1;

(Ⅲ) 若a n =2n (n =1,2,3) ,是否存在{b m }生成{a n }的控制函数g (n ) =pn 2+qn +r (其中常数p , q , r ∈Z )?使得

数列{a n }也是数列{b m }的生成数列?若存在,求出g (n ) ;若不存在,说明理由.

-a 1,a 2,a m (m ∈Z ,丰台20. 如果数列A :„,且m ≥3) ,满足:①a i ∈Z ,

m m

≤a i ≤(i =1,2, 22

, m ) ; ②

a 1+a 2++a m =1,那么称数列A 为“Ω”数列.

(Ⅰ)已知数列M :-2,1,3,-1;数列N :0,1,0,-1,1.试判断数列M ,N 是否为“Ω”数列; (Ⅱ)是否存在一个等差数列是“Ω”数列?请证明你的结论;

(Ⅲ)如果数列A 是“Ω”数列,求证:数列A 中必定存在若干项之和为0.

石景山20 设数列{a n }满足:

①a 1=1;②所有项a n ∈N *;③1=a 1

设集合A m ={n|an ≤m , m ∈N *},将集合A m 中的元素的最大值记为b m ,即b m 是数列{a n }中满足不等式a n ≤m 的所有项的项数的最大值.我们称数列{b n }为数{a n }的伴随数列.例如,数列1,3,5的伴随数列为1,1,2,2,3.

(Ⅰ) 若数列{a n }的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3,请写出数列{a n }; (Ⅱ) 设a n =3

n -1

,求数列{a n }的伴随数列{b n }的前30项之和;

2

(Ⅲ) 若数列{a n }的前n 项和S n =n +c (其中c 常数),求数列{a n }的伴随数列{b m } 的前m 项和T m .

顺义20已知二次函数y =f (x ) 的图象的顶点坐标为(-1, -) ,且过坐标原点O . 数列{a n }的前n 项和为S n ,点

1

3

(n , S n )(n ∈N *) 在二次函数y =f (x ) 的图象上.

(I )求数列{a n }的通项公式;

(II )设b n =a n a n +1cos(n +1) π,(n ∈N *) ,数列{b n }的前n 项和为T n ,若T n ≥tn 2对n ∈N 恒成立,求实数t 的取值范围;

(III )在数列{a n }中是否存在这样一些项:a n 1, a n 2, a n 3,

*

, a n k ,

(1=n 1

, k ∈N *) ,这些项都能够构成以a 1为首项,q (0

若存在,写出n k 关于k 的表达式;若不存在,说明理由.

海淀(1)由①,得2

由②,当i =2,j =3,k =4时. 2a , 6a , 12中至少有一个是数列1,2,a ,6中的项,但6a >6,

12>6,故2a =6,解得a =3.

经检验,当a =3时,符合题意.

(2)假设2,3,5是数列A n 中的项,由②可知:6,10,15中至少有一个是数列A n 中的项,则有限数列A n 的最后一项a n >5,且n ≥4. 由①,a n >a n -1>a n -2>a n -3>1.

对于数a n -2, a n -1, a n ,由②可知:a n -2a n -1=a n ;对于数a n -3, a n -1, a n ,由②可知:a n -3a n -1=a n . 所以

a n -2=a n -3,这与①矛盾.

所以 2,3,5不可能是数列A n 中的项.

(3)n 的最大值为9,证明如下:

(1)令A 9:-4, -2, -1, -, -,0, ,1,2,则A 9符合①、②. (2)设A n :a 1, a 2, ⋅⋅⋅, a n (n ≥3) 符合①、②,则:

121412

(ⅰ)A n 中至多有三项,其绝对值大于1.

假设A n 中至少有四项,其绝对值大于1,不妨设a i ,a j ,a k ,a l 是A n 中绝对值最大的四项,其中1

则对a i ,a k ,a l 有|a i a l |>|a l |,|a k a l |>|a l |,故a i a l ,a k a l 均不是数列A n 中的项,即a i a k 是数列A n 中的项.

同理:a j a k 也是数列A n 中的项. 但|a i a k |>|a k |,|a j a k |>|a k |. 所以 a i a k =a j a k =a l . 所以 a i =a j ,这与①矛盾. (ⅱ)A n 中至多有三项,其绝对值大于0且小于1.

假设A n 中至少有四项,其绝对值大于0且小于1,类似(ⅰ)得出矛盾. (ⅲ)A n 中至多有两项绝对值等于1. (ⅳ)A n 中至多有一项等于0.

综合(ⅰ),(ⅱ),(ⅲ),(ⅳ)可知A n 中至多有9项. 由(1),(2)可得,n 的最大值为9.

东城

西

朝阳(Ⅰ)若b =1,因为数列{a }单调递增,所以a ≤1,又a 是自然数,所以a =0

2

1

n

111

或1. ………2分 (Ⅱ)因为数列{a n }的每项都是自然数,

若a 1=0≤12,则b 1≥1,与a 1=b 1矛盾;

若a 1≥2,则因{a n }单调递增,故不存在a 2n ≤1,即b 1=0,也与a 1=b 1矛盾. 当a 1=1时,因{a n }单调递增,故n ≥2时,a n >1,所以b 1=1,符合条件, 所以,a 1=1. ………6分 (Ⅲ)若a n =2n (n =1,2, ) ,则数列{a n }单调递增,显然数列{b m }也单调递增,

由a 2m 2,得n ≤12

n ≤m ,即2n ≤2

m ,

所以,b 12

m 为不超过2

m 的最大整数,

当m =2k -1(k ÎN *) 时,因为2k 2-2k

-2k +1,

所以b m =2k 2-2k ;

当m =2k (k ÎN *) 时,1m 2=2k 2

,所以,b m =2k 22

.

ì综上,b ïí2k 2-2k , m =2k -1(k N *) m =ïïïî

2k 2, m =2k (k N *) , 即当m >0且m 为奇数时,b m 2-1m

2

m =2;当m >0且m 为偶数时,b m =2

.

若数列{a n }是数列{b m }的生成数列,且{b m }生成{a n }的控制函数为g (n ) , 则b m 中不超过g (n ) 的项数恰为a n ,即b m 中不超过g (n ) 的项数恰为2n ,

所以b 22n ≤g (n )

即⎧⎪⎨(p -2) n 2

+qn +r ≥0-p ) n +(2-q ) n -r >0

对一切正整数⎪n 都成立,⎩(22

故得p =2,且⎧⎨qn +r ≥0

(2-q ) n -r >0

对一切正整数n 都成立,故0≤q ≤2,q ∈Z .

⎩又常数r ∈Z ,

当q =0时,0≤r

所以g (n =)

2

2n ,或

2n 2+1,或2n 2+n -1,或2n 2+n ,或2n 2+n 2-2n 2+n 2-(n 1

ÎN *

) . ………13分

丰台(Ⅰ)数列M 不是“Ω”数列;数列N 是“Ω”数列. ……………………2分

(Ⅱ)不存在一个等差数列是“Ω”数列.

证明:假设存在等差数列是“Ω”数列,

则由a 2

1+a 2+

+a m =1 得a 1+a m =

m

∉Z ,与a i ∈Z 矛盾, 所以假设不成立,即不存在等差数列为“Ω”数列. ……………………7分

(Ⅲ)将数列A 按以下方法重新排列:

2或

设S n 为重新排列后所得数列的前n 项和(n ∈Z 且1≤n ≤m ),

m m

+1≤S 1≤, 22

m m

假设当2≤n ≤m , n ∈N 时,-+1≤S n -1≤

22

m m

若S n -1=0,则任取大于0的一项作为第n 项,可以保证-+1≤S n ≤,

22

任取大于0的一项作为第一项,则满足-

若S n -1≠0,则剩下的项必有0或与S n -1异号的一项,否则总和不是1, 所以取0或与S n -1异号的一项作为第n 项,可以保证-如果按上述排列后存在S n =0成立,那么命题得证; 否则S 1,S 2,…,S m 这m 个整数只能取值区间[-因为区间[-

m m +1≤S n ≤. 22

m m

+1, ]内的非0整数, 22

m m

+1, ]内的非0整数至多m -1个,所以必存在S i =S j (1≤i

那么从第i +1项到第j 项之和为S i -S j =0,命题得证.

综上所述,数列A 中必存在若干项之和为0. ……………………13分

石景山

(Ⅰ)1,4,7 ……………………3分 (Ⅱ)由a n =3

n -1

≤m ,得n ≤1+log 3m (m ∈N *)

……………………4分

当1≤m ≤2, m ∈N *时,b 1=b 2=1

当3≤m ≤8, m ∈N *时,b 3=b 4=⋅⋅⋅=b 8=2

……………………5分

……………………6分

……………………7分

……………………8分

当9≤m ≤26, m ∈N *时,b 9=b 10=⋅⋅⋅=b 26=3

当27≤m ≤30, m ∈N *时,b 27=b 28=b 29=b 30=4

∴b 1+b 2+⋅⋅⋅+b 30=1⨯2+2⨯6+3⨯18+4⨯4=84

(III )∵a 1=S 1=1+c =1 ∴c =0 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1

∴ a n =2n -1(n ∈N ) ……………………9分 由a n =2n -1≤m 得:n ≤

*

m +1

(m ∈N *) 2

因为使得a n ≤m 成立的n 的最大值为b m ,

所以b 1=b 2=1, b 3=b 4=2, ⋅⋅⋅, b 2t -1=b 2t =t (t ∈N )

当m =2t -1(t ∈N ) 时:

*

*

T m =2⋅

1+(t -1) 1

⋅(t -1) +t =t 2=(m +1) 2……………………11分 24

*

当m =2t (t ∈N ) 时:

T m =2⋅

1+t 1

⋅t =t 2+t =m (m +2) ……………………12分 24

⎧(m +1) 2

(m =2t -1, t ∈N *) ⎪⎪4

所以T m =⎨……………………13分

⎪m (m +2) (m =2t , t ∈N *) ⎪⎩4

顺义

解(I )由题意可知f (x ) =所

11

(x +1) 2-. 33

1112

S n =(n +1) 2-=n 2+n (n ∈N *). ............... ..........................................

3333

.1分

当n ≥2时,a n =S n -S n -1=

122122n +1n +n -[(n -1) 2+(n -1)]=. 33333

当n =1时a 1=S 1=1适合上式 所

{a n }

的通项公式为

a n =

2n +1

(n ∈N *) ................ ...........................................4分 3

(II )因为b n =a n a n +1cos(n +1) π,(n ∈N *) 所以T n =b 1+b 2+

+b n

=a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+

+(-1) n -1a n a n +1

由(I )可知,数列{a 2

n }是以1为首项,公差为3

的等差数列. ① 当n =2m , m ∈N *

时,

T n =T 2m =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5++(-1) 2m -1a 2m a 2m +1

=a 2(a 1-a 3) +a 4(a 3-a 5) +

+a 2m (a 2m -1-a 2m +1)

=-

43(a 4a +a 2m 2+a 4++a 2m ) =-3⨯22⨯m

=-1(8m 21

9+12m ) =-9

(2n 2+6n ).

② 当n =2m -1, m ∈N *

时,

T 1n =T 2m -1=T 2m -(-1) 2m -a 2m a 2m +1 =-1(8m 2+12m ) +1

(16m 2 99+16m +3)

=19(8m 2+4m +3) =1

9

(2n 2+6n +7). ⎧-1(2n 2

所以T ⎪⎪9

+6n ), n n =⎨

⎪1⎪⎩9

(2n 2+6n +7), n ............... .....7分

要使T n ≥tn 2对n ∈N *

恒成立,

只要使-19

(2n 2+6n ) ≥tn 2

(n 为正偶数)恒成立.

......................................

即使-(2+) ≥t 对n 为正偶数恒成立, 故

196n

t

的取值范围是

5(-∞, -]................ ...........................................9分

9

2n +1

(III )由a n =知,数列{a n }中每一项都不可能是偶数.

3

*

① 如存在以a 1为首项,公比q 为2或4的数列{a n k },k ∈N ,此时{a n k }中每一项除第一项外都是偶数,故不存

在以a 1为首项,公比为偶数的数列{a n k }. ② 当q =1时,显然不存在这样的数列{a n k }.

当q =3时,若存在以a 1为首项,公比为3的数列{a n k },k ∈N ,则a n 1=1, n 1=1, a n k =3

k -1

*

2n k +13k -1=, n k =.

32

3k -1

(k ∈N *). 所以存在满足条件的数列{a n k },且n k =2

............... ......................................

.....13分

海淀20、有限数列A n :a 1, a 2,..., a n (n ≥3)同时满足下列两个条件:

①对于任意的i , j (1≤i ②对于任意的i , j , k (1≤i

东城20、无穷数列{a n }中,对于任意n ∈N ,都有a n ∈N *,且a n

,它的伴随数列{b n }是1,1,2,3,

,请写出{a n }的伴随数列{b n }的前5项;

*

(Ⅱ) 设a n =3n -1(n ∈N *) ,求数列{a n }的伴随数列{b n }的前20项和; (Ⅲ)设a n =3n -2(n ∈N *) ,求数列{a n }的伴随数列{b n }前n 项和S n .

西城20已知点列

(k ∈N *,k ≥2) 满足P 1(1,1)

中有且只有一个成立.

⑴写出满足k = 4且P 4(1,1)的所有点列;

⑵证明:对于任意给定的k (k ∈N *,k ≥2) ,不存在点列T ,使得

⑶当k = 2n −1且

时,求 的最大值.

朝阳20. 若数列{a n }中不超过f (m ) 的项数恰为b m (m ∈N *) ,则称数列{b m }是数列{a n }的生成数列,称相应的函数f (m ) 是{a n }生成{b m }的控制函数.设f (m ) =m 2.

(Ⅰ)若数列{a n }单调递增,且所有项都是自然数,b 1=1,求a 1; (Ⅱ)若数列{a n }单调递增,且所有项都是自然数,a 1=b 1, 求a 1;

(Ⅲ) 若a n =2n (n =1,2,3) ,是否存在{b m }生成{a n }的控制函数g (n ) =pn 2+qn +r (其中常数p , q , r ∈Z )?使得

数列{a n }也是数列{b m }的生成数列?若存在,求出g (n ) ;若不存在,说明理由.

-a 1,a 2,a m (m ∈Z ,丰台20. 如果数列A :„,且m ≥3) ,满足:①a i ∈Z ,

m m

≤a i ≤(i =1,2, 22

, m ) ; ②

a 1+a 2++a m =1,那么称数列A 为“Ω”数列.

(Ⅰ)已知数列M :-2,1,3,-1;数列N :0,1,0,-1,1.试判断数列M ,N 是否为“Ω”数列; (Ⅱ)是否存在一个等差数列是“Ω”数列?请证明你的结论;

(Ⅲ)如果数列A 是“Ω”数列,求证:数列A 中必定存在若干项之和为0.

石景山20 设数列{a n }满足:

①a 1=1;②所有项a n ∈N *;③1=a 1

设集合A m ={n|an ≤m , m ∈N *},将集合A m 中的元素的最大值记为b m ,即b m 是数列{a n }中满足不等式a n ≤m 的所有项的项数的最大值.我们称数列{b n }为数{a n }的伴随数列.例如,数列1,3,5的伴随数列为1,1,2,2,3.

(Ⅰ) 若数列{a n }的伴随数列为1,1,1,2,2,2,3,请写出数列{a n }; (Ⅱ) 设a n =3

n -1

,求数列{a n }的伴随数列{b n }的前30项之和;

2

(Ⅲ) 若数列{a n }的前n 项和S n =n +c (其中c 常数),求数列{a n }的伴随数列{b m } 的前m 项和T m .

顺义20已知二次函数y =f (x ) 的图象的顶点坐标为(-1, -) ,且过坐标原点O . 数列{a n }的前n 项和为S n ,点

1

3

(n , S n )(n ∈N *) 在二次函数y =f (x ) 的图象上.

(I )求数列{a n }的通项公式;

(II )设b n =a n a n +1cos(n +1) π,(n ∈N *) ,数列{b n }的前n 项和为T n ,若T n ≥tn 2对n ∈N 恒成立,求实数t 的取值范围;

(III )在数列{a n }中是否存在这样一些项:a n 1, a n 2, a n 3,

*

, a n k ,

(1=n 1

, k ∈N *) ,这些项都能够构成以a 1为首项,q (0

若存在,写出n k 关于k 的表达式;若不存在,说明理由.

海淀(1)由①,得2

由②,当i =2,j =3,k =4时. 2a , 6a , 12中至少有一个是数列1,2,a ,6中的项,但6a >6,

12>6,故2a =6,解得a =3.

经检验,当a =3时,符合题意.

(2)假设2,3,5是数列A n 中的项,由②可知:6,10,15中至少有一个是数列A n 中的项,则有限数列A n 的最后一项a n >5,且n ≥4. 由①,a n >a n -1>a n -2>a n -3>1.

对于数a n -2, a n -1, a n ,由②可知:a n -2a n -1=a n ;对于数a n -3, a n -1, a n ,由②可知:a n -3a n -1=a n . 所以

a n -2=a n -3,这与①矛盾.

所以 2,3,5不可能是数列A n 中的项.

(3)n 的最大值为9,证明如下:

(1)令A 9:-4, -2, -1, -, -,0, ,1,2,则A 9符合①、②. (2)设A n :a 1, a 2, ⋅⋅⋅, a n (n ≥3) 符合①、②,则:

121412

(ⅰ)A n 中至多有三项,其绝对值大于1.

假设A n 中至少有四项,其绝对值大于1,不妨设a i ,a j ,a k ,a l 是A n 中绝对值最大的四项,其中1

则对a i ,a k ,a l 有|a i a l |>|a l |,|a k a l |>|a l |,故a i a l ,a k a l 均不是数列A n 中的项,即a i a k 是数列A n 中的项.

同理:a j a k 也是数列A n 中的项. 但|a i a k |>|a k |,|a j a k |>|a k |. 所以 a i a k =a j a k =a l . 所以 a i =a j ,这与①矛盾. (ⅱ)A n 中至多有三项,其绝对值大于0且小于1.

假设A n 中至少有四项,其绝对值大于0且小于1,类似(ⅰ)得出矛盾. (ⅲ)A n 中至多有两项绝对值等于1. (ⅳ)A n 中至多有一项等于0.

综合(ⅰ),(ⅱ),(ⅲ),(ⅳ)可知A n 中至多有9项. 由(1),(2)可得,n 的最大值为9.

东城

西

朝阳(Ⅰ)若b =1,因为数列{a }单调递增,所以a ≤1,又a 是自然数,所以a =0

2

1

n

111

或1. ………2分 (Ⅱ)因为数列{a n }的每项都是自然数,

若a 1=0≤12,则b 1≥1,与a 1=b 1矛盾;

若a 1≥2,则因{a n }单调递增,故不存在a 2n ≤1,即b 1=0,也与a 1=b 1矛盾. 当a 1=1时,因{a n }单调递增,故n ≥2时,a n >1,所以b 1=1,符合条件, 所以,a 1=1. ………6分 (Ⅲ)若a n =2n (n =1,2, ) ,则数列{a n }单调递增,显然数列{b m }也单调递增,

由a 2m 2,得n ≤12

n ≤m ,即2n ≤2

m ,

所以,b 12

m 为不超过2

m 的最大整数,

当m =2k -1(k ÎN *) 时,因为2k 2-2k

-2k +1,

所以b m =2k 2-2k ;

当m =2k (k ÎN *) 时,1m 2=2k 2

,所以,b m =2k 22

.

ì综上,b ïí2k 2-2k , m =2k -1(k N *) m =ïïïî

2k 2, m =2k (k N *) , 即当m >0且m 为奇数时,b m 2-1m

2

m =2;当m >0且m 为偶数时,b m =2

.

若数列{a n }是数列{b m }的生成数列,且{b m }生成{a n }的控制函数为g (n ) , 则b m 中不超过g (n ) 的项数恰为a n ,即b m 中不超过g (n ) 的项数恰为2n ,

所以b 22n ≤g (n )

即⎧⎪⎨(p -2) n 2

+qn +r ≥0-p ) n +(2-q ) n -r >0

对一切正整数⎪n 都成立,⎩(22

故得p =2,且⎧⎨qn +r ≥0

(2-q ) n -r >0

对一切正整数n 都成立,故0≤q ≤2,q ∈Z .

⎩又常数r ∈Z ,

当q =0时,0≤r

所以g (n =)

2

2n ,或

2n 2+1,或2n 2+n -1,或2n 2+n ,或2n 2+n 2-2n 2+n 2-(n 1

ÎN *

) . ………13分

丰台(Ⅰ)数列M 不是“Ω”数列;数列N 是“Ω”数列. ……………………2分

(Ⅱ)不存在一个等差数列是“Ω”数列.

证明:假设存在等差数列是“Ω”数列,

则由a 2

1+a 2+

+a m =1 得a 1+a m =

m

∉Z ,与a i ∈Z 矛盾, 所以假设不成立,即不存在等差数列为“Ω”数列. ……………………7分

(Ⅲ)将数列A 按以下方法重新排列:

2或

设S n 为重新排列后所得数列的前n 项和(n ∈Z 且1≤n ≤m ),

m m

+1≤S 1≤, 22

m m

假设当2≤n ≤m , n ∈N 时,-+1≤S n -1≤

22

m m

若S n -1=0,则任取大于0的一项作为第n 项,可以保证-+1≤S n ≤,

22

任取大于0的一项作为第一项,则满足-

若S n -1≠0,则剩下的项必有0或与S n -1异号的一项,否则总和不是1, 所以取0或与S n -1异号的一项作为第n 项,可以保证-如果按上述排列后存在S n =0成立,那么命题得证; 否则S 1,S 2,…,S m 这m 个整数只能取值区间[-因为区间[-

m m +1≤S n ≤. 22

m m

+1, ]内的非0整数, 22

m m

+1, ]内的非0整数至多m -1个,所以必存在S i =S j (1≤i

那么从第i +1项到第j 项之和为S i -S j =0,命题得证.

综上所述,数列A 中必存在若干项之和为0. ……………………13分

石景山

(Ⅰ)1,4,7 ……………………3分 (Ⅱ)由a n =3

n -1

≤m ,得n ≤1+log 3m (m ∈N *)

……………………4分

当1≤m ≤2, m ∈N *时,b 1=b 2=1

当3≤m ≤8, m ∈N *时,b 3=b 4=⋅⋅⋅=b 8=2

……………………5分

……………………6分

……………………7分

……………………8分

当9≤m ≤26, m ∈N *时,b 9=b 10=⋅⋅⋅=b 26=3

当27≤m ≤30, m ∈N *时,b 27=b 28=b 29=b 30=4

∴b 1+b 2+⋅⋅⋅+b 30=1⨯2+2⨯6+3⨯18+4⨯4=84

(III )∵a 1=S 1=1+c =1 ∴c =0 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1

∴ a n =2n -1(n ∈N ) ……………………9分 由a n =2n -1≤m 得:n ≤

*

m +1

(m ∈N *) 2

因为使得a n ≤m 成立的n 的最大值为b m ,

所以b 1=b 2=1, b 3=b 4=2, ⋅⋅⋅, b 2t -1=b 2t =t (t ∈N )

当m =2t -1(t ∈N ) 时:

*

*

T m =2⋅

1+(t -1) 1

⋅(t -1) +t =t 2=(m +1) 2……………………11分 24

*

当m =2t (t ∈N ) 时:

T m =2⋅

1+t 1

⋅t =t 2+t =m (m +2) ……………………12分 24

⎧(m +1) 2

(m =2t -1, t ∈N *) ⎪⎪4

所以T m =⎨……………………13分

⎪m (m +2) (m =2t , t ∈N *) ⎪⎩4

顺义

解(I )由题意可知f (x ) =所

11

(x +1) 2-. 33

1112

S n =(n +1) 2-=n 2+n (n ∈N *). ............... ..........................................

3333

.1分

当n ≥2时,a n =S n -S n -1=

122122n +1n +n -[(n -1) 2+(n -1)]=. 33333

当n =1时a 1=S 1=1适合上式 所

{a n }

的通项公式为

a n =

2n +1

(n ∈N *) ................ ...........................................4分 3

(II )因为b n =a n a n +1cos(n +1) π,(n ∈N *) 所以T n =b 1+b 2+

+b n

=a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+

+(-1) n -1a n a n +1

由(I )可知,数列{a 2

n }是以1为首项,公差为3

的等差数列. ① 当n =2m , m ∈N *

时,

T n =T 2m =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5++(-1) 2m -1a 2m a 2m +1

=a 2(a 1-a 3) +a 4(a 3-a 5) +

+a 2m (a 2m -1-a 2m +1)

=-

43(a 4a +a 2m 2+a 4++a 2m ) =-3⨯22⨯m

=-1(8m 21

9+12m ) =-9

(2n 2+6n ).

② 当n =2m -1, m ∈N *

时,

T 1n =T 2m -1=T 2m -(-1) 2m -a 2m a 2m +1 =-1(8m 2+12m ) +1

(16m 2 99+16m +3)

=19(8m 2+4m +3) =1

9

(2n 2+6n +7). ⎧-1(2n 2

所以T ⎪⎪9

+6n ), n n =⎨

⎪1⎪⎩9

(2n 2+6n +7), n ............... .....7分

要使T n ≥tn 2对n ∈N *

恒成立,

只要使-19

(2n 2+6n ) ≥tn 2

(n 为正偶数)恒成立.

......................................

即使-(2+) ≥t 对n 为正偶数恒成立, 故

196n

t

的取值范围是

5(-∞, -]................ ...........................................9分

9

2n +1

(III )由a n =知,数列{a n }中每一项都不可能是偶数.

3

*

① 如存在以a 1为首项,公比q 为2或4的数列{a n k },k ∈N ,此时{a n k }中每一项除第一项外都是偶数,故不存

在以a 1为首项,公比为偶数的数列{a n k }. ② 当q =1时,显然不存在这样的数列{a n k }.

当q =3时,若存在以a 1为首项,公比为3的数列{a n k },k ∈N ,则a n 1=1, n 1=1, a n k =3

k -1

*

2n k +13k -1=, n k =.

32

3k -1

(k ∈N *). 所以存在满足条件的数列{a n k },且n k =2

............... ......................................

.....13分


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