(2010•江苏模拟)对于各项均为整数的数列{an},如果满足ai+i(i=1,2,3,…)为完全平方数,则称数列{an

(2010•江苏模拟)对于各项均为整数的数列{an},如果满足ai+i(i=1,2,3,…)为完全平方数,则称数列{an}具有“P性质”;
不论数列{an}是否具有“P性质”,如果存在与{an}不是同一数列的{bn},且{bn}同时满足下面两个条件:①b1,b2,b3,…,bn是a1,a2,a3,…,an的一个排列;②数列{bn}具有“P性质”,则称数列{an}具有“变换P性质”.
(Ⅰ)设数列{an}的前n项和Sn
n
3
(n2−1)
,证明数列{an}具有“P性质”;
(Ⅱ)试判断数列1,2,3,4,5和数列1,2,3,…,11是否具有“变换P性质”,具有此性质的数列请写出相应的数列{bn},不具此性质的说明理由;
(Ⅲ)对于有限项数列A:1,2,3,…,n,某人已经验证当n∈[12,m2](m≥5)时,数列A具有“变换P性质”,试证明:当n∈[m2+1,(m+1)2]时,数列A也具有“变换P性质”.
aoeitlaetjo 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:(Ⅰ)由题意知an=n2-n(n∈N*).所以ai+i=i2(i=1,2,3,)是完全平方数,数列{an}具有“P性质”.
(Ⅱ)由题设条件知:数列1,2,3,4,5具有“变换P性质”,数列{bn}为3,2,1,5,4.数列1,2,3,,11不具有“变换P性质”.以数列1,2,3,,11不具有“变换P性质”.
(Ⅲ)设n=m2+j,1≤j≤2m+1,令h=4m+4-j-1,则h∈[12,m2].由此可知当n∈[m2+1,(m+1)2]时,数列A也具有“变换P性质”.

(Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1(1分)=
n
3(n2−1)−
n−1
3[(n−1)2−1]=n2−n,(2分)
又a1=0,所以an=n2-n(n∈N*).(3分)
所以ai+i=i2(i=1,2,3,)是完全平方数,数列{an}具有“P性质”.(4分)
(Ⅱ)数列1,2,3,4,5具有“变换P性质”,(5分)
数列{bn}为3,2,1,5,4.(6分)
数列1,2,3,,11不具有“变换P性质”.(7分)
因为11,4都只有与5的和才能构成完全平方数,
所以数列1,2,3,,11不具有“变换P性质”.(8分)
(Ⅲ)设n=m2+j,1≤j≤2m+1,
注意到(m+2)2-(m2+j)=4m+4-j,
令h=4m+4-j-1,
由于1≤j≤2m+1,m≥5,所以h=4m+4-j-1≥2m+2≥12,
又m2-h=m2-4m-4+j+1≥m2-4m-2,m2-4m-2=(m-2)2-6>0,
所以h<m2
即h∈[12,m2].(10分)
因为当n∈[12,m2](m≥5)时,数列{an}具有“变换P性质”,
所以1,2,,4m+4-j-1可以排列成a1,a2,a3,,ah,使得ai+i(i=1,2,,h)都是平方数;(11分)
另外,4m+4-j,4m+4-j+1,,m2+j可以按相反顺序排列,即排列为m2+j,,4m+4-j+1,4m+4-j,
使得(4m+4-j)+(m2+j)=(m+2)2,(4m+4-j+1)+(m2+j-1)=(m+2)2,,(12分)
所以1,2,,4m+4-j-1,4m+4-j,,m2-1+j,m2+j
可以排成a1,a2,a3,,ah,m2+j,,4m+4-j满足ai+i(i=1,2,,m2+j)都是平方数.(13分)

点评:
本题考点: 数列的应用.

考点点评: 本题考查数列的性质和应用,解题时要注意归纳总结能力的培养.

1年前

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