本题导读
本题考查数列的新定义。核心在于新定义显式化、单调性定与的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2013年北京卷(文)) 给定数列 ,,,,对 ,,,,该数列前 项的最大值记为 ,后 项 ,,, 的最小值记为 ,.
(1)设数列 为 ,,,,写出 ,, 的值;
(2)设 ,,,()是公比大于 的等比数列,且 . 证明:,,, 是等比数列;
(3)设 ,,, 是公差大于 的等差数列,且 . 证明:,,, 是等差数列.
🔍【思路分析】
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- (1) 逐个算:、;、;、。
- (2) 、 → 数列递增 → ,。
- (3) 反证递增(最小下标 处 与 矛盾);再由 推 ,,。
✅【答案】
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(1) ,,;(2)(3) 见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1) 当 时,,,所以 。 当 时,,,所以 。 当 时,,,所以 。 (2) 设等比数列的公比为 。因为 且 ,所以 且 。 因而对 ,有 ,,从而 于是对 ,,且 为常数,所以 是等比数列。 (3) 设 的公差为 ,则 ,从而 。若 ,则 单独成”前 项”,单元素数列按定义是等差数列,结论成立。以下设 。 先证 递增。若不然,设 是满足 且 的最小下标。由 ,得 。又因为 所以 这与 矛盾。因此 。 由 及 ,得 。但 都大于 ,而 是 的最小值,所以必有 。因而对任意 ,有 ,,从而 由于 是等差数列,故 也是等差数列,且公差为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:数列新定义(前段最大值与后段最小值之差)
核心方法:(1) 直接算: 取前 项最大、 取后段最小 → 、、;(2) 递增等比 → 、 → ;(3) 反证递增 → ,再由 推 → → 为等差
避坑指南:新定义题先吃透定义再动笔: 的本质是”前段最大”与”后段最小”的落差;(3) 中” 递增 ⇒ 递增”要用最小下标反证,且 暗藏 比 还小这一关键事实( 而其余项都大于 ,只能 兜底)——漏掉它 就出不来。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:数列新定义与推理证明(北京卷压轴特色题型)。
结论推广:,,;递增数列中 ; 迫使 。
方法推广:新定义证明题三板斧:特例验证吃透定义 → 由单调性把 、 显式化 → 反证法处理”若不然”,用最小下标定位第一个反例。
🔗【关联脉络】
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