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  【对于数列A:a1,a2,…,an,记Mi表示实数a1,a2,…,ai中最大的数,mi表示实数ai,ai+1,…,an中最小的数,di=Mi-mi,其中i=1,2,…n.定义变换T,T将数列A变换成数列T(A):d1,d2,…,dn.】

  对于数列A:a1,a2,…,an,记Mi表示实数a1,a2,…,ai中最大的数,mi表示实数ai,ai+1,…,an中最小的数,di=Mi-mi,其中i=1,2,…n.定义变换T,T将数列A变换成数列T(A):d1,d2,…,dn.

  (1)已知数列A:2,0,4,-1,1和数列B:bk=3k,k=1,2,…,n,写出数列T(A)和T(B);

  (2)已知数列A:a1,a2,a3中任意两个项互不相等,证明:数列T(A):d1,d2,d3中必有两个相邻的项相等;

  (3)证明:对于有穷数列A,T(A)与A是相同的数列的充要条件是ak=0,k=1,2,…,n.

1回答
2020-11-28 19:25
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蔡宁生

  (1)由T(A)的定义可知:

  i=1时,d1=M1-m1=a1-a4=2-(-1)=3;

  i=2时,d2=M2-m2=a1-a4=3;

  i=3时,d3=M3-m3=a3-a4=4-(-1)=5;

  i=4时,d4=M4-m4=a3-a4=5;

  i=5时,d5=M5-m5=a3-a5=4-1=3.

  即得数列T(A):3,3,5,5,3.

  同理,得数列T(B):0,0,…,0,即通项为dk=0,k=1,2,…,n.

  (2)A:a1,a2,a3中3项的大小关系有以下4种情况:

  当a1<a2<a3时,由定义易得T(A):0,0,0,命题得证;

  当a1>a2>a3时,由定义易得T(A):a1-a3,a1-a3,a1-a3,命题得证;

  当a1<a2>a3时,由定义得d2=a2-a3=d3,命题得证;

  当a1>a2<a3时,由定义得d1=a1-a2=d2,命题得证.

  综上可知:数列T(A):d1,d2,d3中必有两个相邻的项相等.

  (3)先证充分性:∵ak=0,k=1,2,…,n,∴Mk=0,mk=0,k=1,2,…,n,

  所以dk=ak,k=1,2,…,n,即T(A)=A. 

  再证必要性:∵mk≤ak≤Mk∴dk=Mk-mk≥0,k=1,2,…,n,又T(A)=A,则ak=dk≥0.

  假设a1,a2,…,an中有一个正数,设ak为a1,a2,…,an中从左至右的第1个正数,

  则由定义知:Mk=ak,从而ak=dk=Mk-mk⇒mk=0,

  这说明在ak+1,ak+2,…,an中最小值为0,不妨设al=0(k≤l≤n),

  由ml定义知:ml=0,则dl=Ml-ml=al,得Ml=0,由Ml的定义有:ak≤Ml=0,这与ak>0矛盾.

  故ak=0,k=1,2,…,n.

  综上知,对于有穷数列A,T(A)与A是相同的数列的充要条件是ak=0,k=1,2,…,n.

2020-11-28 19:29:57

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