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观察数列: ①1,-1,1,-1,…; ②正整数依次被4除所得余数构成的数列1,...

观察数列:
①1,-1,1,-1,…;
②正整数依次被4除所得余数构成的数列1,2,3,0,1,2,3,0,…;
③an=tanmanfen5.com 满分网,n=1,2,3,…
(1)对以上这些数列所共有的周期特征,请你类比周期函数的定义,为这类数列下一个周期数列的定义:对于数列{an},如果______,对于一切正整数n都满足______成立,则称数列{an}是以T为周期的周期数列;
(2)若数列{an}满足an+2=an+1-an,n∈N*,Sn为{an}的前n项和,且S2=2008,S3=2010,证明{an}为周期数列,并求S2008
(3)若数列{an}的首项a1=p,p∈[0,manfen5.com 满分网),且an+1=2an(1-an),n∈N*,判断数列{an}是否为周期数列,并证明你的结论.
(1)根据所给数据发现他们呈周期性变化,类比周期函数可得周期数列定义 (2)根据递推关系an+2=an+1-an可用做差发求得an+6=-an+3=an,而ak+ak+1+-----+ak+5=0,k∈N*利用周期性知S2008=a1+a2+a3+a4=a2+a3=1007 (3)直接做比较困难,可以利用数学归纳法进行求解 【解析】 (1)存在正整数T,使an+T=an; (2)证明:由an+2=an+1-an⇒an+3=an+2-an+1=an+1-an-an+1=-an⇒an+6=-an+3=an 所以数列,{an}是以T=6为周期的周期数列 由S2=2008,S3=2010,a1+a2=2008,a1+a2+a3=2010⇒a3=2 于是⇔ 又ak+ak+1+-----+ak+5=0,k∈N*, 所以,S2008=a1+a2+a3+a4=a2+a3=1007 (3)当p=0时,{an}是周期数列, 因为此时an=0(n∈N*)为常数列, 所以对任意给定的正整数T及任意正整数n, 都有an+T=an,符合周期数列的定义. 当p∈(0,)时,{an}是递增数列,不是周期数列. 下面用数学归纳法进行证明: ①当n=1时,因为a1=p,p∈(0,) 所以, 且a2-a1=2a1(1-a1)-a1=a1(1-2a1)=p(1-2p)>0 所以a1<a2,a2∈(0,) ②假设当n=k时,结论成立,即a1<a2<---<ak,ak∈(0,), 则ak+1-ak=2ak(1-ak)-ak=ak(1-2ak)>0即ak<ak+1 所以当n=k+1时,结论也成立. 根据①、②可知,{an}是递增数列,不是周期数列.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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