问题 解答题

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”.

(1)举出一个前五项不为零的“绝对差数列”(只要求写出前十项);

(2)证明:任何“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项.

答案

(1)(答案不唯一)a1=3,a2=1,a3=2,a4=1,a5=1,a6=0,a7=1,a8=1,a9=0,a10=1.

(2)证明:根据定义,数列{an }必在有限项后出现0项,证明如下:

假设{an }中没有0项,由于an=|an-1-an-2|,所以对于的n,都有an≥1,从而

当an-1>an-2时,an=an-1-an-2≤an-1-1(n≥3)

当an-1<an-2时,an=an-2-an-1≤an-2-1(n≥3)

即an的值要么比an-1至少小1,要么比an-2至少小1.

cn=

a2n-1(a2n-1a2n)
a2n(a2n-1a2n)
,n=1,2,3,…,

则0<cn≤cn-1-1(n=2,3,4,…),由于c1是确定的正整数,

这样减下去,必然存在某项c1<0,

这与cn>0(n=1,2,3,4,…)矛盾,

从而{an }必有0项.

若第一次出现的0项为第n项,

记an-1=A(A≠0),则自第n项开始,每三个相邻的项周期地取值0,A,A,

an+3k=0
an+3k+1=A
an+3k+2=A
k=0,1,2,3,….

所以“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项.

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