题目
有限数列…,同时满足下列两个条件: ①对于任意的; ②对于任意的三个数中至少有一个数是数列中的项。 (Ⅰ)若,且,求a的值; (Ⅱ)证明:2,3,5不可能都是数列中的项; (Ⅲ)求n的最大值。
答案: 解:(Ⅰ)由①,得, 由②,当时,,12中至少有一个是数列1,2,a,6中的项,但,故,解得a。 经检验,当时,符合题意。 (Ⅱ)假设2,3,5是数列中的项,由②可知:6,10,15中至少有一个是数列中的项,则有限数列的最后一项,且。 由①,, 对于数,由②可知:;对于数,由②可知:。 所以,这与①矛盾, 所以2,3,5不可能是数列中的项。 (Ⅲ)n的最大值为9,证明如下: (1)令,则符合①、②。 (2)设…符合①、②,则: (i)中至多有三项,其绝对值大于1, 假设中至少有四项,其绝对值大于1,不妨设是中绝对值最大的四项,其中。则对有,故均不是数列中的项,即是数列中的项。 同理:也是数列中的项。 但, 所以, 所以,这与①矛盾。 (ii)中至多有三项,其绝对值大于0且小于1, 假设中至少有四项,其绝对值大于0且小于1,类似(i)得出矛盾。 (iii)中至多有两项绝对值等于1。 (iv)中至多有一项等于0。 综合(i),(ii),(iii),(iv)可知中至多有9项。 由(1),(2)可得,n的最大值为9。