题目内容
(本小题共13分)
对于数列,若满足,则称数列为“0-1数列”.定义变换,将“0-1数列”中原有的每个1都变成0,1,原有的每个0都变成1,0. 例如:1,0,1,则设是“0-1数列”,令
.
(Ⅰ) 若数列: 求数列;
(Ⅱ) 若数列共有10项,则数列中连续两项相等的数对至少有多少对?请说明理由;
(Ⅲ)若为0,1,记数列中连续两项都是0的数对个数为,.求关于的表达式.
(共13分)
解:(Ⅰ)由变换的定义可得 ………………2分
………………4分
(Ⅱ) 数列中连续两项相等的数对至少有10对 ………………5分
证明:对于任意一个“0-1数列”,中每一个1在中对应连续四项1,0,0,1,在中每一个0在中对应的连续四项为0,1,1,0,
因此,共有10项的“0-1数列”中的每一个项在中都会对应一个连续相等的数对,
所以中至少有10对连续相等的数对. ………………8分
(Ⅲ) 设中有个01数对,
中的00数对只能由中的01数对得到,所以,
中的01数对有两个产生途径:①由中的1得到; ②由中00得到,
由变换的定义及可得中0和1的个数总相等,且共有个,
所以,
所以,
由可得,
所以,
当时,
若为偶数,,
,
.
上述各式相加可得,
经检验,时,也满足.
若为奇数,
.
上述各式相加可得,
经检验,时,也满足.
所以 . ………………13分
说明:其它正确解法按相应步骤给分.