问题 解答题
正整数数列{an}满足:a1=1,an+1=
an-n,an>n
an+n,an≤n.

(Ⅰ)写出数列{an}的前5项;
(Ⅱ)将数列{an}中所有值为1的项的项数按从小到大的顺序依次排列,得到数列{nk},试用nk表示nk+1(不必证明);
(Ⅲ)求最小的正整数n,使an=2013.
答案

(Ⅰ)令n=1代入an+1=

an-n,an>n
an+n,an≤n
得,a2=a1+1=2,

令n=2代入得a3=a2+2=4;令n=3代入得a4=a3-3=1,

令n=4代入得a5=a4+4=5;

∴a1=1,a2=2,a3=4,a4=1,a5=5;

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知n1=1,n2=4,n3=13,…,

猜想使ank=1的下标nk满足如下递推关系:nk+1=3nk+1,k=1,2,3,….

对k归纳:k=1,2时已成立,设已有ank=1,则由(Ⅰ)归纳可得,

ank+1=nk+1ank+2=2nk+2ank+3=nkank+4=2nk+3,….

归纳易得:ank+2m-1=nk+2-m,m=1,2,…,nk+1ank+2m=2nk+1+m,m=1,2,…,nk

故当m=nk+1时,a3nk+1=nk+2-(nk+1)=1=ank+1

因此nk+1=3nk+1,(k=1,2,3,…)成立.

(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,nk+1=3nk+1,则2nk+1=2(3nk+1),

即2nk+1+1=3(2nk+1),记2nk+1=xk

则xk+1=3xk,x1=3,故xk=3k,因此nk=

3k-1
2
,k=1,2,3,…,

由nk+1=3nk+1,k=1,2,3,…可知,

当n≤3nk=nk+1-1时,an≤3nk+1=nk+1

因此,当n<n7时,an≤n7=

37-1
2
=1093;

而当n7≤n<n8时,要么有an≤1094,要么有an≥2×1094,即an取不到2013,

进而考虑n8≤n<n9的情况,

由(Ⅱ)得,ank+2m-1=nk+2-m,m=1,2,…,nk+1

则n8+2-m=2013,解得m=1269,解得n8+2m-1=5817

a5817=an8+2m-1=n8+2-m=2013

故使得an=2013的最小n为5817.

选择题
问答题