题目内容

已知有穷数列A:a1,a2,…,an,(n≥2).若数列A中各项都是集合{x|-1<x<1}的元素,则称该数列为数列.对于数列A,定义如下操作过程T:从A中任取两项ai,aj,将的值添在A的最后,然后删除ai,aj,这样得到一个n-1项的新数列A1(约定:一个数也视作数列).若A1还是数列,可继续实施操作过程T,得到的新数列记作A2,…,如此经过k次操作后得到的新数列记作Ak.
(Ⅰ)设A:0,,…请写出A1的所有可能的结果;
(Ⅱ)求证:对于一个n项的数列A操作T总可以进行n-1次;
(Ⅲ)设A:-,-,-,-,,,,,,…求A9的可能结果,并说明理由.
【答案】分析:(Ⅰ)直接按定义来操作,每次取两个数代入计算即可求出A1的所有可能的结果;
(Ⅱ)先通过作差得到每次操作后新数列仍是T数列;再根据每次操作中都是增加一项,删除两项即可得到结论;
(Ⅲ)先定义运算:a⊙b=,并证明这种运算满足交换律和结合律;再结合(Ⅱ)可知A9中仅有一项,再按定义先求出A5,综合即可得到A9的可能结果.
解答:解:(Ⅰ)直接按定义来操作,当取0,时代入计算可得:,;
当取0,时可得A1:,;
当取,时,可得A1:0,.
故有如下的三种可能结果:,;A1:,;A1:0,.…(3分)
(Ⅱ)因为对?a,b∈{x|-1<x<1},有
0且
所以{x|-1<x<1},
即每次操作后新数列仍是T数列.
又由于每次操作中都是增加一项,删除两项,
所以对T数列A每操作一次,项数就减少一项,
所以对n项的T数列A可进行(n-1)次操作(最后只剩下一项)…(7分)
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知A9中仅有一项.
对于满足a,b∈{x|-1<x<1}的实数a,b定义运算:a⊙b=,
下面证明这种运算满足交换律和结合律.
因为a⊙b=,且b⊙a=,所以a⊙b=b⊙a,即该运算满足交换律;
因为a⊙(b⊙c)=a⊙=
且(a⊙b)⊙c=c=
所以a⊙(b⊙c)=(a⊙b)⊙c,即该运算满足结合律.
所以A9中的项与实施的具体操作过程无关   ….….(12分)
选择如下操作过程求A9:
由(Ⅰ)可知⊙=;
易知-⊙=0,-⊙=0,-⊙=0,-⊙=0;
所以A5:,0,0,0,0.;
易知A5经过4次操作后剩下一项为.
综上可知:A9:.…(14分)
点评:本题是一道综合性很强的题,解题时要认真审题,理解定义,并会用新定义来解题,仔细解答,避免错误.
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