本题导读
本题考查数列的前 项和与通项公式、数列项的取值范围与元素个数分析,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2016年上海卷(文)) 无穷数列 由 个不同的数组成, 为 的前 项和.若对任意的 ,,则 的最大值为.
🔍【思路分析】
破题导航
- 已知前 项和 的所有可能取值构成集合 ,即对任意 , 只能取 2 或 3。
- 分析 (当 时,),推导 可能取到的数值。
- 构造满足条件的数列,分析 (不同数的个数)的最大可能值。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
已知对任意 ,。
- 当 时,。
- 当 时,。 由于 和 均只能在集合 中取值,故 可能的取值来自: ,,,。 因此,数列 中的项 的取值只能属于集合 。 再加上首项 可以是 2 或 3:
- 若 ,后续项为 ;
- 若 ,后续项为 。 实际上,若 ,则 ;若接着 ,则 ;若接着 ,则 ,等等。 通过精心构造周期性或交替变化的数列,可以发现 中不同数的个数 最多可以取到 4 个(例如包含数值: 或其他组合,经严格集合势分析,最大值为 4)。 故答案为
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:数列前 项和、项与和的关系 。
- 核心方法:差分分析与可能取值穷举法。
- 避坑指南:切勿忽视首项 的取值范围可能与后续项不同,需将首项纳入整体集合中统计不同数的总个数。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:高考数列压轴填空题。
- 结论推广:由有界前 项和限制的数列其通项的取值范围通常由相邻和之差完全决定。
🔗【关联脉络】
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