已知是由非负整数组成的无穷数列该数列前n项的最大值记
来源 :焚题库 2018-02-23
中问答题已知是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n项的最大值记为A,第n项之后各项a+1,a+2,…的最小值记为B,d=A-B。
(1)若为2,1,4,3,2,1,4,3,…,是一个周期为4的数列(即对任意n∈N,a+4=a),写出d,d,d,d的值;
(2)设d为非负整数,证明:d-d(n=1,2,3...)的充分必要条件为为公差为d的等差数列;
(3)证明:若a=2,d=1(n=1,2,3,…),则的项只能是1或者2,且有无穷多项为1.
参考答案:
(1)d=d=1,d=d=3; (2)(充分性)因为是公差为d的等差数列,且d≥0,所以a≤a≤…≤a≤… 因此A=a,B=a+1,d=a-a+1=-d(n=1,2,3…)d=-d(n=1,2,3…) (必要性)因为d=-d≤0(n=1,2,3…),所以A=B+d≤B 又因为a≤A,a+1≥B,所以a≤a+1,于是A=a,B=a+1。 因此a+1-a=B-A=-d=d,即是公差为d的等差数列。 (3)因为a=2,d=1,所以A=a=2,B=A-d=1。故对任意n≥1,a≥B=1。 假设(n≥2)中存在大于2的项。 设m为满足a>2的最小正整数,则m≥2,并且对任意1<k<m,a≤2, 又因为a=2,所以A-1=2,且A=a>2。 于是B=A-d>1,B-1=min{a,B}≥2。 故d-1=A-1-B-1≤0,与d-1=1矛盾。 所以对于任意n≥1,有a≤2,即非负整数列的各项只能为1或2。 因此对任意n≥1,a≤2=a,所以A=2故B=A-d=2-1=1。 因此对于任意正整数n,存在m满足m>n,且a=1,即数列有无穷多项为1。