已知{an}是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n项的最大值记为An,第n项之后各项an+1,an+2.…的最小值记为Bn,dn=An-Bn. 证明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项只能是1或2,且有无穷多项为1.

admin2019-06-01  38

问题 已知{an}是由非负整数组成的无穷数列,该数列前n项的最大值记为An,第n项之后各项an+1,an+2.…的最小值记为Bn,dn=An-Bn
证明:若a1=2,dn=1(n=1,2,3,…),则{an}的项只能是1或2,且有无穷多项为1.

选项

答案因为a1=2,d1=1,所以A1=a1=2,B1=A1-d1=1.故对任意n≥1,an≥B1=1. 假设数列{an}(n≥2)中存在大于2的项.设m为满足am>2的最小正整数,则m≥2,并且对任意1≤k<m,ak≤2.又因为a1=2,所以Am-1=2,且Am=am>2.于是,Bm=Am-dm>2—1=1,Bm-1=min{am,Bm)≥2.故dm-1=Am-1-Bm-1≤2—2=0,与dm-1=1矛盾.所以对于任意n≥1,有an≤2,即非负整数列{an}的各项只能为1或2.因为对任意n≥1,an≤2-a1,所以An=2.故Bn=An-dn=2—1=1.因此对于任意正整数n,存在m满足m>n,且am=1,即数列{an}有无穷多项为1.

解析
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