题目内容
在数列{an}中,若a1,a2是正整数,且an=|an-1-an-2|,n=3,4,5,…,则称{an}为“绝对差数列”,
(Ⅰ)举出一个前五项不为零的“绝对差数列”(只要求写出前十项);
(Ⅱ)若“绝对差数列”{an}中,a20=3,a21=0,数列{bn}满足bn=an+an+1+an+2,n=1,2,3,…,分别判断当n→∞时,an与bn的极限是否存在,如果存在,求出其极限值;
(Ⅲ)证明:任何“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项。
(Ⅰ)举出一个前五项不为零的“绝对差数列”(只要求写出前十项);
(Ⅱ)若“绝对差数列”{an}中,a20=3,a21=0,数列{bn}满足bn=an+an+1+an+2,n=1,2,3,…,分别判断当n→∞时,an与bn的极限是否存在,如果存在,求出其极限值;
(Ⅲ)证明:任何“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项。
(Ⅰ)解:
(答案不惟一);
(Ⅱ)解:因为在绝对差数列{an}中,a20=3,a21=0,
所以自第20项开始,该数列是
,
即自第20项开始,每三个相邻的项周期地取值3,0,3,
所以当n→∞时,an的极限不存在;
当n≥20时,
,所以
。
(Ⅲ)证明:根据定义,数列{an}必在有限项后出现零项。
证明如下:假设{an}中没有零项,由于
,
所以对于任意的n,都有
,
从而当
时,
;
当
时,
;
即an的值要么比an-1至少小1,要么比an-2至少小1,
令
,n=1,2,3,…,
则
2,3,4,…),
由于c1是确定的正整数,这样减少下去,必然存在某项c1<0,这与cn>0(n=1,2,3,…)矛盾,
从而{an}必有零项,
若第一次出现的零项为第n项,记
,则自第n项开始,每三个相邻的项周期地取值0,A,A,
即
,
所以绝对差数列{an}中有无穷多个为零的项。
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(Ⅱ)解:因为在绝对差数列{an}中,a20=3,a21=0,
所以自第20项开始,该数列是
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即自第20项开始,每三个相邻的项周期地取值3,0,3,
所以当n→∞时,an的极限不存在;
当n≥20时,
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(Ⅲ)证明:根据定义,数列{an}必在有限项后出现零项。
证明如下:假设{an}中没有零项,由于
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所以对于任意的n,都有
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从而当
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当
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即an的值要么比an-1至少小1,要么比an-2至少小1,
令
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则
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由于c1是确定的正整数,这样减少下去,必然存在某项c1<0,这与cn>0(n=1,2,3,…)矛盾,
从而{an}必有零项,
若第一次出现的零项为第n项,记
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即
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所以绝对差数列{an}中有无穷多个为零的项。
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