题目内容

对于数列A:a1,a2,a3(ai∈N,i=1,2,3),定义“T变换”:T将数列A变换成数列B:b1,b2,b3,其中bi=|ai-ai+1|(i=1,2),且b3=|a3-a1|.这种“T变换”记作B=T(A).继续对数列B进行“T变换”,得到数列C:c1,c2,c3,依此类推,当得到的数列各项均为0时变换结束.

(Ⅰ)试问A:2,6,4经过不断的“T变换”能否结束?若能,请依次写出经过“T变换”得到的各数列;若不能,说明理由;

(Ⅱ)设A:a1,a2,a3,B=T(A).若B:b,2,a(a≥b),且B的各项之和为2012.

(ⅰ)求a,b;

(ⅱ)若数列B再经过k次“T变换”得到的数列各项之和最小,求k的最小值,并说明理由.

答案:
解析:

  (Ⅰ)解:数列不能结束,各数列依次为;;;;;….

  以下重复出现,所以不会出现所有项均为的情形.3分

  (Ⅱ)解:(ⅰ)因为的各项之和为,且,所以为的最大项,

  所以最大,即,或.5分

  当时,可得

  由,得,即,故;7分

  当时,同理可得,;8分

  (ⅱ)方法一:由,则经过次“变换”得到的数列分别为:;;;;;.

  由此可见,经过次“变换”后得到的数列也是形如“”的数列,与数列“结构”完全相同,但最大项减少12.

  因为,

  所以,数列经过次“变换”后得到的数列为.

  接下来经过“变换”后得到的数列分别为:;;;;;;,……

  从以上分析可知,以后重复出现,所以数列各项和不会更小.

  所以经过次“变换”得到的数列各项和最小,的最小值为;13分

  方法二:若一个数列有三项,且最小项为,较大两项相差,则称此数列与数列“结构相同”.

  若数列的三项为,则无论其顺序如何,经过“变换”得到的数列的三项为(不考虑顺序).

  所以与结构相同的数列经过“变换”得到的数列也与结构相同,除外其余各项减少,各项和减少.

  因此,数列经过次“变换”一定得到各项为(不考虑顺序)的数列.

  通过列举,不难发现各项为的数列,无论顺序如何,经过“变换”得到的数列会重复出现,各项和不再减少.

  所以,至少通过次“变换”,得到的数列各项和最小,故的最小值为;13分


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