第五章 數(shù)列章末測試(解析版)-2024-2025學(xué)年高二數(shù)學(xué)同步訓(xùn)練(人教B版選擇性必修第三冊)_第1頁
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文檔簡介

第五章數(shù)列章末測試

(考試時(shí)間:120分鐘試卷滿分:150分)

注意事項(xiàng):

1.本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考

證號(hào)填寫在答題卡上.

2.回答第I卷時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑.如需改動(dòng),

用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào).寫在本試卷上無效.

第I卷

一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題

目要求的.___

1.(24-25高二上?甘肅慶陽?階段練習(xí))已知數(shù)列0,行,2行,后,…,則而是它的()

A.第9項(xiàng)B.第10項(xiàng)C.第13項(xiàng)D.第12項(xiàng)

【答案】C

【分析】首先得出數(shù)列的通項(xiàng)公式,然后解方程即可求解.

【詳解】數(shù)列收,石,2虛,JTT,…,即數(shù)列通,…的通項(xiàng)公式是%=亞二

令-1=二〃=13,所以J羽是它的第13項(xiàng).

故選:C.

2.(24-25高二上?江蘇南京?階段練習(xí))已知等差數(shù)列{?!保氖醉?xiàng)為1,若4,%,%+1成等比數(shù)列,則為=

()

A.-2B.4C.8D.-2或4

【答案】B

【分析】設(shè)等差數(shù)列{%}的公差為d,由%,出,%+1成等比數(shù)列求出"可得答案.

【詳解】等差數(shù)列{%}的公差為d,

若%,%,%+1成等比數(shù)列,則a2=a\(。3+1),

即(1+=1+2d+1,解得d~=\1d=±1,

當(dāng)"=1時(shí),/=1+3=4,

當(dāng)d=-l時(shí),“2=1-1=°,此時(shí)+1不能構(gòu)成等比數(shù)列,故舍去,

所以。4=4,

故選:B.

4

3.(24-25高二上?福建?期中)一個(gè)彈力球從1m高處自由落下,每次著地后又彈回到原來高度的]處,那么

在第"次著地后,它經(jīng)過的總路程超過5m,則〃的最小值是()

【答案】A

【分析】求出通項(xiàng)公式,再利用等比數(shù)列求和公式得解.

【詳解】設(shè)小球第一次落地時(shí)經(jīng)過的路程為卬,第"1次落地到第"次落地經(jīng)過的路程為?!埃ā?2),

由題意,%=1,數(shù)列{?!埃龔牡诙?xiàng)起構(gòu)成以首項(xiàng)為出=lx1x2=g,公比為2的等比數(shù)列,

則第〃次著地后經(jīng)過的路程為%+%+…+°“=1+三

即[g]wg,結(jié)合選項(xiàng),檢驗(yàn)〃=4時(shí),[g]>g,〃=5時(shí),成立,

故選:A

4.(24-25高二上?河北滄州?階段練習(xí))已知數(shù)列{%}的通項(xiàng)公式為則{4}中的項(xiàng)最大為()

【答案】D

【分析】根據(jù)數(shù)列的單調(diào)性求解.

—0,Q3=—1,“4=2?

3

當(dāng)〃24時(shí),函數(shù)歹二^—u單調(diào)遞減,

則當(dāng)〃24時(shí),數(shù)列{%}單調(diào)遞減,

所以{4}中的項(xiàng)最大為為=2.

故選:D.

5.(24-25高三上?黑龍江哈爾濱?期中)己知等比數(shù)列{%}的前“項(xiàng)和為S.,若[=J,則()

\十

【答案】B

【分析】根據(jù)等比數(shù)列{?!埃那啊?xiàng)和S”的性質(zhì),將$6,S”席分別用$3表示,代入即可求解.

d3+d6

【詳解】因?yàn)閁=示1所以§6=4邑,則S6—尾=353,

d64

由等比數(shù)列{%}的前〃項(xiàng)和Sn的性質(zhì)可知,

數(shù)歹(JS3,S6—83,89—S6,S12-5是以§3為首項(xiàng),3為公比的等比數(shù)歹U,

所以屬-$6=32邑=9S3,即工=9s3+$6="S3,

3

Sn-S9=3S3=27s3,即S12=27s3+S9=40s3,

S40s3

所以—n—=-----=8o

s3+s6S3+4S3-

故選:B.

6.(24-25高三上?貴州貴陽?階段練習(xí))已知數(shù)列{4}的前〃項(xiàng)和為S,,且S,,=2a“-1,bn=log2an+1,則

111

----1-----F,?,.-1----二()

b2b3b3b4她0

29109

A.-B.—C.—D.—

5101122

【答案】A

【分析】先根據(jù)前"項(xiàng)和公式得到通項(xiàng)公式,再根據(jù)裂項(xiàng)相消法求得最終結(jié)果.

【詳解】當(dāng)"=1時(shí),則%=1,

當(dāng)〃22時(shí),S,T=2a?_1-1,

則a-”-=2an-2an_x,所以%=2al,

又%=1*0,所以數(shù)列{%}是首項(xiàng)為1,公比為2的等比數(shù)列,

根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可得知=?!感?2"一,即%=2",

因?yàn)?=log2a用,所以“

11_1__1

根據(jù)裂項(xiàng)相消法77一

+nn+1

b2b3b3b4b9bi0(231(34)1^910J2105

故選:A.

7.(湖南省九校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第一次聯(lián)考數(shù)學(xué)試題)已知正項(xiàng)數(shù)列{%}的前"項(xiàng)和為

S“,%=4,且%=JT+6:(〃22),則電024=()

A.4049B.4047C.2025D.2024

【答案】A

【分析】根據(jù)g=S,-S"T計(jì)算化簡得出數(shù)列{瘋}是首項(xiàng)為2,公差為1的等差數(shù)列,進(jìn)而得出通項(xiàng)公式即

可求解.

【詳解】當(dāng)“22時(shí),%=S“-S(I-=7^+反,即(病一師)(向+師)=向+反,

由數(shù)列為正項(xiàng)數(shù)列可知,直-卮=1,又同=6=2,即數(shù)歹U{卮}是首項(xiàng)為2,公差為1的等差數(shù)歹!J,

即7^7="+1,則7^=",〃22,

當(dāng)時(shí),/=6"+67=2"+1;

所以4024=4049.

故選:A.

8.(24-25高三上,上海?階段練習(xí))設(shè)數(shù)列{%}的前"項(xiàng)和為S,,若見+0用="+1,且存在正整數(shù)左,使得

邑=$1=90,則q的取值集合為()

A.{-9,9}B.{-9,10}C.{-10,9}D.{-10,10)

【答案】B

【分析】利用分組求和求得$2"="("+1),不妨令邑,,=90,解得"=9,所以與=%,因?yàn)?=&包=90,

所以上=18或17,分情況討論可得答案.

【詳解】因?yàn)?+。用=〃+1,所以

/\\/\n(2+2n],、

S2n=(°1+。2)+(。3+Q4)~I-----(。2〃-1+)=2+4+6+??,+2〃=--------=〃(1+〃)

不妨令$2,=90,可得"+"_90=0,解得〃=9或〃=-10(舍去),所以幾=90.

又因?yàn)?=SE=90,所以上=18或17,

因?yàn)?+%+1=〃+1,所以%+1+4+2=〃+2,所以%+2-。“=ln%=?!?2-1

當(dāng)左二]8時(shí),由百8=S19=90=%9=§19_$18=0,

所以。1=。3-1=。5-2=…=49—9=—9,

當(dāng)后=17時(shí),由岳7=耳8=90n48=岳8_岳7=0,

又由%7+&18=18=>%7=18,

所以。1=。3—1=。5-2=3=《7—8=18—8=10.

所以q的取值集合為{-9,10}.

故選:B.

二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部

選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.

9.(24-25高二上,河北滄州?階段練習(xí))已知數(shù)列{《}的前"項(xiàng)和S"="2-6",則下列結(jié)論正確的是()

A.{對}的通項(xiàng)公式為。,,=2〃-7

B.若品一?!?6,貝!|加一〃=3

C.當(dāng)?shù)?6時(shí),S”取得最小值

D.數(shù)列M|}的前10項(xiàng)和為58

【答案】ABD

\S,n=I

【分析】利用可]求得數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)而逐項(xiàng)計(jì)算可判斷正誤.

【詳解】由S“="2-6〃,令"=1,可得£=%=-5.

當(dāng)“22時(shí),5?_,=(?-1)2-6(?-1),兩式相減得見=S"-九=2〃-7,

當(dāng)”=1時(shí),也滿足?!?2〃-7,所以{%}的通項(xiàng)公式為卬=2"-7,故A正確.

因?yàn)椋?,}的公差為2,所以冊-%=2(w-〃)=6,貝I]加-〃=3,故B正確.

7

由%=2"-740,得*,所以〃=3時(shí),5“取得最小值,故C錯(cuò)誤.

當(dāng)〃W3時(shí),?!?lt;0;當(dāng)〃之4時(shí),?!?gt;0.

+|tz|H--------b|tz|=_(〃]++。3)+(44+〃5--------^〃io)=_&+(§10-83)=故正確.

210a258,D

故選:ABD.

10.(24-25高二上?福建龍巖?階段練習(xí))設(shè)數(shù)列{%}的前"項(xiàng)和為s",已知S”=2a“-1,則下列結(jié)論正確的

是()

A.S2=2

B.數(shù)列{%}為等比數(shù)列

C.?!?2"

D.若b“1-------------------,則數(shù)列也}的前10項(xiàng)和為整

log2a?+1log2a?+211

【答案】BD

【分析】根據(jù)題意,可得4=2,所以數(shù)列{見}為以1為首項(xiàng),以2為公比的等比數(shù)列,依次可判斷A、B、

an-l

C,再由裂項(xiàng)相消法判斷D.

【詳解】當(dāng)"=1時(shí),由S“=2a0-1,得H=%=2%-1,解得%=1,

當(dāng)〃22時(shí),an=Sn-Sn_x=2a?-l-(2a?_1-l)=2an-2an_x,

即an=2%,

即數(shù)列{%}為以1為首項(xiàng),以2為公比的等比數(shù)列,

則a“=2"T,。2=2,邑=3,所以A、C錯(cuò)誤,B正確;

,1111

3^.=-----------=—/--r-------,

、"log2an+llog2an+2M(n+1)nn+\,

數(shù)列低}的前10項(xiàng)和為:

故選:BD.

11.(24-25高二上?江蘇南京?階段練習(xí))唐代詩人羅隱有詠"蜂"詩云:"不論平地與山尖,無限風(fēng)光盡被

占.采得百花成蜜后,為誰辛苦為誰甜?"蜜蜂是最令人敬佩的建筑專家,蜂巢的結(jié)構(gòu)十分的精密,其中的

蜂房均為正六棱柱狀.如圖是蜂房的一部分,若一只蜜蜂從蜂房/出發(fā),想爬到第1,2,3,一、〃("€>1*)號(hào)蜂

房,只允許自左向右(不允許往回走),記該蜜蜂爬到第”號(hào)蜂房的路線數(shù)為數(shù)列{%},則()

【答案】ACD

【分析】根據(jù)遞推關(guān)系可得。,=%.2+%(心3,力€可),即可代入求解ACD,結(jié)合

??_1=an_3+a,4(〃24,〃eN*),相減即可判斷B.

【詳解】依題意可知,該蜜蜂爬到第1號(hào)蜂房的路線數(shù)為1,第2號(hào)蜂房的路線數(shù)為2,第3號(hào)峰房的路線

數(shù)為3,第4號(hào)峰房的路線數(shù)為5,第5號(hào)峰房的路線數(shù)為8,…,第”號(hào)蜂房的路線數(shù)為

即4=a"_2+4T(〃23,〃eN*),

所以%=為=13,a7=a5+a6=21,a8=a6+a7=34,a9=a7+as=55,al0=as+ag=89,故A正確;

由于%=。“-2+an-\,則an-l=an-3+。“一24,72€N"),

兩式相減可得2。"一產(chǎn)a“-3+a”,所以2a2023=。2024+%021,故B錯(cuò)誤;

20241012

由于Z。,=%+&+/+4+…+02024=%+%+%+…+/025=£/加1,故C正確;

1=1k=l

£4=4+2+。3+%+...+%=(。3一%)+(。4_。3)+(。5_&)+…+(%+2-%+1)

z=l

=an+2-a2=an+2-2,故D正確.

故選:ACD.

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:關(guān)鍵在于得到a“=a“_2+ai(〃N3,〃eN*),進(jìn)而變形計(jì)算可解決問題.

三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.

12.(24-25高二上?山西太原■階段練習(xí))在等差數(shù)列{%}中,若。3+。5+。7+。9+%1=1。。,則為+。13的值

為.

【答案】40

【分析】由等差數(shù)列下標(biāo)和的性質(zhì)求得%=20,進(jìn)而可得目標(biāo)式的值.

【詳解】由題設(shè)%+%+%+%+%=5%=100n%=20,

所以%+%=2%=40.

故答案為:40

13.(24-25高二上?江蘇南通?階段練習(xí))已知{?!埃枪畈粸榱愕牡炔顢?shù)列,%=14,且%,成等比數(shù)

列,設(shè)數(shù)列也}的前1項(xiàng)的和為列,則$2025=.

【答案】3038

【分析】根據(jù)等差數(shù)列定義以及等比中項(xiàng)性質(zhì)列方程組計(jì)算可得求出數(shù)列{%}的通項(xiàng)公式,再利

用分組求和計(jì)算可得.

【詳解】設(shè)等差數(shù)列{%}的公差為d,

%+4d=14ax+4d=14

由〃5=14,3Mli成等比數(shù)列可得

ax?(4+10d)=(%+2d)2

整理可得

所以4=2+3(〃-1)=3〃-1,因此“=(一1嚴(yán)(3〃一1);

易知易+b2M=(-產(chǎn)(61)+(一1嚴(yán)2(6左+2)=3,

=11-+

因此可得,^2025bx+b2+b3-\--1-&2024+62025=4+(8+&)_----(^2024^2025)=2+1012x3=3038.

故答案為:3038

【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵在于求出數(shù)列{““}的通項(xiàng)公式之后結(jié)合(-1)用的性質(zhì)利用分組求和即可得出

結(jié)果.

14.(24-25高三上?重慶?階段練習(xí))若數(shù)列{%}滿足對任意〃eN*都有氏&a坦,則稱數(shù)列{%}為N*

2

上的"凹數(shù)歹U".已知,=4"'一加;:",若數(shù)列也}為{〃€N|”22}上的"凹數(shù)列”,則實(shí)數(shù)加的取值范圍

是.

【答案】(-9一:

【分析】根據(jù)題意整理可得加[(3〃-2)2-8]+3(3"-2)(0,換元:3"-2,分析可知原題意等價(jià)于一5“11

t

對任意出4恒成立,根據(jù)函數(shù)單調(diào)性求最值結(jié)合恒成立問題分析求解即可.

【詳解】若數(shù)列也}為{"€曰|〃22}上的“凹數(shù)列",則%G鋁也,即22+146"+2+2,

可行2L--一("+1『+("+1)]<4〃,一加+4?,_/〃(〃+2『+(〃+2)

J[q4"+i-4"4”+2

整理可得加(9〃2_12〃-4)+3(3〃一2)W0,即加[(3〃-2)2-8]+3(3H-2)<0,

因?yàn)椤ㄖ?,令£=3〃-224,可得機(jī),2_8)+3/V0,

m、t------1--------

當(dāng)/“時(shí),Z2-8>8>0,可得3-產(chǎn)-8.8,

t

m1

原題意等價(jià)于一5一1后對任意t>4恒成立,

t----

t

Q

因?yàn)閥=t-:在[4,+⑹上單調(diào)遞增,

貝|>一,8在[4,+8)上單調(diào)遞減,且當(dāng)f=4時(shí),j=-,

t—2

t

1

可知了一,8的最大值為:,

t

ni13

可得-《2],解得機(jī)W-],

所以實(shí)數(shù)機(jī)的取值范圍是,8,■

故答案為:.

【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛:解決數(shù)列與函數(shù)綜合問題的注意點(diǎn)

(1)數(shù)列是一類特殊的函數(shù),其定義域是正整數(shù)集,而不是某個(gè)區(qū)間上的連續(xù)實(shí)數(shù),所以它的圖象是一群

孤立的點(diǎn).

(2)轉(zhuǎn)化以函數(shù)為背景的條件時(shí),應(yīng)注意題中的限制條件,如函數(shù)的定義域,這往往是非常容易忽視的問

題.

(3)利用函數(shù)的方法研究數(shù)列中相關(guān)問題時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確構(gòu)造函數(shù),注意數(shù)列中相關(guān)限制條件的轉(zhuǎn)化.

四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.

15.(13分)(24-25高二上?浙江杭州?階段練習(xí))記邑為數(shù)列{〃/的前〃項(xiàng)和,%為數(shù)列{5}的前〃項(xiàng)積,

210

已知不+了=2.

J”Dn

⑴證明:數(shù)列也}是等差數(shù)列;

(2)求{%}的通項(xiàng)公式.

【答案】⑴證明見解析

(2)%=11

n\n+X)

721j

【分析】(l)先求出4,然后當(dāng)“22時(shí),由題意可得廣=毛,代入丁+丁=2中化簡可得從

而可得{〃}是以為首項(xiàng),以:為公差的等差數(shù)列,

(2)由題意可得%=:,由(1)可得或=胃,從而可求出s“="|,再由%=S「S.T可求出耳,檢驗(yàn)

22〃+1

3

q=力是否滿足,從而可求出數(shù)列{%}的通項(xiàng)公式

3

【詳解】(1)當(dāng)〃=1時(shí),蘆,易得4=5,

b「21c

當(dāng)〃22時(shí),廣/代入不+丁=2消去%

*3〃Dn

2dlic1

得才十廠2,化簡得%二弓,

unun乙

所以,數(shù)列{,}是以為首項(xiàng),以3為公差的等差數(shù)列;

(2)易得q=E=4=g,由(1)可得b“=t,

當(dāng)“22時(shí),5"=?可得$“=叱1,

b“_\n+1

n+2n+\1

an=SnfT^-7-----=一-(,

n+\nn^n+l)

顯然為不滿足該式,

■|,("=1)

所以=vi

一TF叱2)

n[n+\)

16.(15分)(24-25高二上?重慶?期中)已知{%}為等差數(shù)列,其公差為d,前〃項(xiàng)和為S〃,{"}為等比數(shù)

列,其公比為9,前〃項(xiàng)和為(,若d=qwl,a5=T3,品=十,1=6.

⑴求公差d和可;

b

⑵記證明:。1+。2■)卜?!?lt;1.

【答案]⑴4=d=2

(2)證明見解析

【分析】(1)分析可得§9=9%,由此可得94=q,利用等比數(shù)列的求和公式可求出9的值,即可得出d的

值,計(jì)算出名的值,根據(jù)%=4可得出關(guān)于偽的方程,即可解出4的值;

(2)利用裂項(xiàng)相消法求出數(shù)列上,}的前”項(xiàng)和,即可證得結(jié)論成立.

【詳解】(1)因?yàn)椋?}為等差數(shù)列,其公差為d,前〃項(xiàng)和為S“,則I"%)=%,

又因?yàn)?=4,S9=T6,貝1]9北=7;,

因?yàn)楣?,即現(xiàn)匕工也-q6

,可得1+-=9,解得9=2,故d=2,

i—q1一9

喝上7八14,可得….

所以,牝=+4d=6+4x2=14,則(=

綜上所述,b\=d=2.

(2)由(1)可得”=2X2〃T=2”,

b.2n11

所以,c“=

(4+「1)(4_1廠(2角一1)(2"-1)一(2"-1)(2"+1-1)2"-12"+i-l'

J_____11______111

因止匕,G+。2---------卜-++-??+

2^1-22-122-1-23-12n-i~2n+1-l

1

=1-<1.

2角一1

17.(15分)(24-25高二上?福建廈門?階段練習(xí))若數(shù)列{%}的前〃項(xiàng)和為S“,且2s,=3a,-1〃eN*),等

差數(shù)列也“}滿足4=3%也=&+4.

⑴求數(shù)列{%},{4}的通項(xiàng)公式;

⑵設(shè)c”=今,求數(shù)列卜}的前〃項(xiàng)和人

【答案】⑴%=3"T,6“=2〃+1

(2)7;=2-^

【分析】(1)由條件根據(jù)S”4關(guān)系可得2a.=3a“-3a1(心2),證明數(shù)列{咽是等比數(shù)列,由此可求見,

由條件求數(shù)列低}的公差,再求數(shù)列上}的通項(xiàng)公式;

(2)利用錯(cuò)位相減法求數(shù)列{。,}的前"項(xiàng)和北.

【詳解】⑴因?yàn)?s①,

所以25"乩=3。"_]②,2%=3%-1,

①-②得2%=3%-3%,又%=1

所以2=3,故數(shù)列{%}是以3為公比,首項(xiàng)為1的等比數(shù)歹U,

an-l

4=3%=3,b3=〃2+4=3+4=7,

,.等差數(shù)列低}的公差為與w=4

一二2,b=2n+1.

3—12〃

(2)由(工)可得4=個(gè)口,

T3572〃-12〃+1

13572n-l2n+l

'?/=鏟+三+下+…+下一+-^7T

1

1口、濟(jì)-曰2T32222n+l1c2〃+1_42〃+4

兩式相減何=]+手■+予■+…+三一手]=—+2xI

33n+1~3―_3〃+i

,?…宇

18.(17分)(24-25高三上?天津?階段練習(xí))}是公比大于0的等比數(shù)列,且%=2,a3-a2=4.

⑴求{%}的通項(xiàng)公式;

n+3

⑵求<,的前n項(xiàng)和S“.

(n+l)(n+2)an

⑶若,=log",在外與加之間插入2i(%eN*)個(gè)2,得到一個(gè)新數(shù)列{q,}.是否存在正整數(shù)加,使得數(shù)

列{%}的前%項(xiàng)之和£=2025?若存在,求出加的值;若不存在,說明理由.

【答案】⑴%=2"

WJ1

⑵w-2-(H+2)-2n

⑶m=999

【分析】(1)設(shè)等比數(shù)列{%}的公比為4,則4>0,根據(jù)題意可得出關(guān)于4的方程,解出4的值,即可求得

數(shù)列{?!埃耐?xiàng)公式;

n+311

(2)求得(〃+l)(〃+2)2=EF^gF利用裂項(xiàng)相消法可求得加

(3)對人在新數(shù)列中的位置分析,求得4在新數(shù)列中為第2"+左-2項(xiàng),然后對{c“}分組求和,得

圖=2(22)+1+2+…+左=2川+戈,一4,利用單調(diào)性解出不等式-4>2025,當(dāng)人=9時(shí)的

情況即可求得機(jī)的值.

【詳解】⑴設(shè)等比數(shù)列{叫的公比為4,貝/>0,所以,2-出=%年—0)=2①一4)=4,

整理可得p2_p_2=0,因?yàn)閝>0,解得4=2,故%=4q"T=2a.

〃+3_2(〃+2)-(〃+1)_11

(2)

因?yàn)?"+l)(”+2>2"一(“+1)(〃+2>2"一(“+]>2"T-("+2>2"'

__□____]__J______]__J_____1_]__________]

所以,"-2"一萬+同一4"+4"-+…+(〃+])2T“+2)2

11

-2-(?+2)-2,''

(3)由題意可知,設(shè)4在數(shù)列{6}中的項(xiàng)為q,

貝I]由題意可知,t=2+22+---+2k^+k=2k+k-2,

所以當(dāng)m=2上+上一

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