本题导读
本题考查数列的新定义。核心在于定义法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2012年上海卷(文)) 对于项数为 的有穷数列 ,记 (),即 为 ,,, 中的最大值,并称数列 是 的控制数列. 如 ,,,, 的控制数列是 ,,,,.
(1)若各项均为正整数的数列 的控制数列为 ,,,,,写出所有的 ;
(2)设 是 的控制数列,满足 ( 为常数,,,,). 求证:();
(3)设 ,常数 . 若 , 是 的控制数列,求 .
🔍【思路分析】
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(1)()共 个;(2)由条件推出 递增即得 ;(3)和为 。
✅【答案】
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(1);;;;;(2)见解析;(3)
✍【详细解析】
Abstract
(1)由定义逐项读出:; 得 ;同理 ,; 已达到, 可取 中任一正整数。
故共有 个:()。
(2)对每个 ,在条件中取下标 :,即 。
控制数列 单调不减,故对 :,即 。
依次取 得 ;又 ,故 ,即 单调不减。
单调不减数列的控制数列满足 ,得证。
(3) 按 取值: 时为 , 时为 。
故 ();()。
比较相邻两项:,仅当 时 ,其余情形均大于零(因 )。
故数列仅在 到 处下降,其余位置递增,从而 当 ;当 时 。
于是 , 共 项。
。
()时 ,。
故所求和为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:新定义数列的理解;单调性与控制数列的关系;按模分组求和
核心方法:按定义逐项定值;用条件推出原数列单调;对符号项按 mod 4 分组并只数下降处
避坑指南:(1) 有 种取值别只写一种;(3)符号 的周期是 ,按 分组;下降只发生在 之后,即只有 的项 。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:新定义数列压轴题,与 2014 年上海卷文第 23 题、2013 年上海卷文第 23 题同族。
结论推广:控制数列 等价于 单调不减; 只需在”回退”位置求和。
方法推广:新定义题三步:用样例吃透定义 → 把条件翻译成单调性或结构 → 分组(按周期/模)计数求和。
🔗【关联脉络】
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