已知数列An:a1,a2,…,an,满足a1=an=0,且当2≤k≤n(k∈N*)时,(ak?ak?1)2=1.令S(An)=a1+a2+…
已知数列An:a1,a2,…,an,满足a1=an=0,且当2≤k≤n(k∈N*)时,(ak?ak?1)2=1.令S(An)=a1+a2+…+an.(Ⅰ)写出S(A5)的...
已知数列An:a1,a2,…,an,满足a1=an=0,且当2≤k≤n(k∈N*)时,(ak?ak?1)2=1.令S(An)=a1+a2+…+an.(Ⅰ)写出S(A5)的所有可能取值;(Ⅱ)求S(An)的最大值.
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(Ⅰ)由题设,满足条件的数列A5的所有可能情况有:
(1)0,1,2,1,0.此时S(A5)=4;
(2)0,1,0,1,0.此时S(A5)=2;
(3)0,1,0,-1,0.此时S(A5)=0;
(4)0,-1,-2,-1,0.此时S(A5)=-4;
(5)0,-1,0,1,0.此时S(A5)=0;
(6)0,-1,0,-1,0.此时S(A5)=-2.
所以,S(A5)的所有可能取值为:-4,-2,0,2,4..…(5分)
(Ⅱ)由(ak?ak?1)2=1,可设ak-ak-1=ck-1,则ck-1=1或ck-1=-1(2≤k≤n,k∈N*),a2-a1=c1,a3-a2=c2,
…an-an-1=cn-1,
所以an=a1+c1+c2+…+cn-1. …(7分)
因为a1=an=0,所以c1+c2+…+cn-1=0,且n为奇数,c1,c2,…,cn-1是由
个1和
个-1构成的数列.
所以S(An)=c1+(c1+c2)+…+(c1+c2+…+cn-1)=(n-1)c1+(n-2)c2+…+2cn-2+cn-1.
则当c1,c2,…,cn-1的前
项取1,后
项取-1时S(An)最大,
此时S(An)=(n?1)+(n?2)+…+
?(
+…+2+1)=
..…(10分)
证明如下:
假设c1,c2,…,cn-1的前
项中恰有t项cm1,cm2,…,cmt取-1,则c1,c2,…,cn-1的后
项中恰有t项cn1,cn2,…cnt取1,其中1≤t≤
,1≤mi≤
,
<ni≤n?1,i=1,2,…,t.
所以S(An)=(n?1)c1+(n?2)c2+…+
c
+
c
(1)0,1,2,1,0.此时S(A5)=4;
(2)0,1,0,1,0.此时S(A5)=2;
(3)0,1,0,-1,0.此时S(A5)=0;
(4)0,-1,-2,-1,0.此时S(A5)=-4;
(5)0,-1,0,1,0.此时S(A5)=0;
(6)0,-1,0,-1,0.此时S(A5)=-2.
所以,S(A5)的所有可能取值为:-4,-2,0,2,4..…(5分)
(Ⅱ)由(ak?ak?1)2=1,可设ak-ak-1=ck-1,则ck-1=1或ck-1=-1(2≤k≤n,k∈N*),a2-a1=c1,a3-a2=c2,
…an-an-1=cn-1,
所以an=a1+c1+c2+…+cn-1. …(7分)
因为a1=an=0,所以c1+c2+…+cn-1=0,且n为奇数,c1,c2,…,cn-1是由
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
所以S(An)=c1+(c1+c2)+…+(c1+c2+…+cn-1)=(n-1)c1+(n-2)c2+…+2cn-2+cn-1.
则当c1,c2,…,cn-1的前
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
此时S(An)=(n?1)+(n?2)+…+
n+1 |
2 |
n?1 |
2 |
(n?1)2 |
4 |
证明如下:
假设c1,c2,…,cn-1的前
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
n?1 |
2 |
所以S(An)=(n?1)c1+(n?2)c2+…+
n+1 |
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n+1 |
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