三、解答题

(20)(本小题共14分)

    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”.

    (Ⅰ)举出一个前五项不为零的“绝对差数列”(只要求写出前十项);

    (Ⅱ)若“绝对差数列”{an}中,a20=3,a21=0,数列{bn}满足bn=an+ an+1

+ an+2,n=1,2,3,…,分别判断当n→∞时,an与bn的极限是否存在,如果存

在,求出其极限值;

(Ⅲ)证明:任何“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项.

(Ⅰ)解:a1=3,a2=1,a3=2,a4=1,a5=1,a6=0,a7=1,a8=1,a9=0,a10=1

(答案不惟一)

   (Ⅱ)解:因为在绝对差数列{an}中,a20=3,a21=0,所以自第20项开始,该数列

是a20=3,a21=0,a22=3,a23=3,a24=0,a25=3,a26=3,a27=0,….

即自第20项开始,每三个相邻的项周期地取值3,0,3,所以当n→∞时,an的极

限不存在.

当n≥20时,bn=an+an+1+an+2=6,所以.

(Ⅲ)证明:根据定义,数列{an}必在有限项后出现零项.证明如下:

        假设{an}中没有零项,由于an=|an-1-an-2|,所以对于任意的n,都有

an≥1,从而

        当an-1>an-2时,an=a n-1-a n-2≤an-1-1(n≥3);

        当an-1<an-2时,an=a n-2-a n-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.

        令cn=

        则0<cn≤cn-1-1(n=2,3,4…).

        由于c1是确定的正整数,这样减少下去,必然存在某项ck<0,这与cn>0(n=1,

2,3……)矛盾.从而{an}必有零项.

        若第一次出现的零项为第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,即

       

         所以绝对差数列{an}中有无穷多个为零的项.

 

 

 

    

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