题目内容
【题目】对于数列 ,
,
,
,若满足
,则称数列
为“
数列”.
若存在一个正整数 ,若数列
中存在连续的
项和该数列中另一个连续的
项恰好按次序对应相等,则称数列
是“
阶可重复数列”,
例如数列 因为
,
,
,
与
,
,
,
按次序对应相等,所以数列
是“
阶可重复数列”.
(I)分别判断下列数列 ,
,
,
,
,
,
,
,
,
.是否是“
阶可重复数列”?如果是,请写出重复的这
项;
(II)若项数为 的数列
一定是 “
阶可重复数列”,则
的最小值是多少?说明理由;
(III)假设数列 不是“
阶可重复数列”,若在其最后一项
后再添加一项
或
,均可 使新数列是“
阶可重复数列”,且
,求数列
的最后一项
的值.
【答案】解:(I)
(Ⅱ)因为数列 的每一项只可以是
或
,所以连续
项共有
种不同的情形.
若 ,则数列
中有
组连续
项,则这其中至少有两组按次序对应相等,即项数为
的数列
一定是“
阶可重复数列”;
若 ,数列
,
,
,
,
,
,
,
,
,
不是“
阶可重复数列”;则
时,均存在不是“
阶可重复数列”的数列
.
所以要使数列 一定是“
阶可重复数列”,则
的最小值是
.
(III)由于数列 在其最后一项
后再添加一项
或
,均可使新数列是“
阶可重复数列”,即在数列
的末项
后再添加一项
或
,
则存在 ,使得
,
,
,
,
与
,
,
,
,
按次序对应相等,或
,
,
,
,
与
,
,
,
,
按次序对应相等,如果
,
,
,
与
,
,
,
不能按次序对应相等,
那么必有 ,
,
,使得
,
,
,
、
,
,
,
与
,
,
,
按次序对应相等.
此时考虑 ,
和
,其中必有两个相同,这就导致数列
中有两个连续的五项恰按次序对应相等,从而数列
是“
阶可重复数列”,这和题设中数列
不是“
阶可重复数列”矛盾!
所以 ,
,
,
与
,
,
,
按次序对应相等,从而
【解析】(1)由题意观察可得该数列是5阶可重复数列。(2)根据题意列验证举即可得出数列 { an } 一定是“ 3 阶可重复数列”,则 m 的最小值是 11。(3)根据题意利用假设法结合已知推导出数列 { an } 是“ 5 阶可重复数列”,这和题设中数列 { an } 不是“ 5 阶可重复数列”矛盾进而得出假设不成立即得结果。
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