(2009•湖南)对于数列{un}若存在常数M>0,对任意的n∈N',恒有|un+1-un|+|un-un-1|+…+|

1个回答

  • 解题思路:(1)根据B-数列的定义,首项为1,公比为q(|q|<1)的等比数列,验证|un+1-un|+|un-un-1|+…+|u2-u1|≤M即可;

    (2)首项写出两个命题,根据B-数列的定义加以证明,如果要说明一个命题不正确,则只需举一反例即可;

    (3)数列{an},{bn}都是B-数列,则有|an+1-an|+|an-an-1|+…+|a2-a1|≤M1,|bn+1-bn|+|bn-an-1|…++|b2-b1|≤M2,下面只需验证|an+1bn+1-anbn|+|anbn-an-1bn-1|+…+|a2b2-a1b1|≤M.

    解(1)设满足题设的等比数列为{an},则an=qn-1,于是|an-an-1|=|qn-1-qn-2|=|q|n-2|q-1|,n≥2

    因此|an+1-an|+|an-an-1|+…+|a2-a1|=|q-1|(1+|q|+|q|2++|q|n-1).

    因为|q|<1,所以1+|q|+|q|2+…+|q|n-1=

    1−|q|n

    1−|q|<

    1

    1−|q|,即|an+1-an|+|an-an1|+…+|a2-a1|<

    |q−1|

    1−|q|

    故首项为1,公比为q(|q|<1)的等比数列是B-数列.

    (2)命题1:若数列{xn}是B-数列,则数列{Sn}是B-数列.

    此命题为假命题.

    事实上,设xn=1,n∈N,易知数列{xn}是B-数列,但Sn=n|Sn-1-Sn|+|Sn-Sn+1|+…+|S2-S1|=n

    由n的任意性知,数列{Sn}是B-数列此命题为假命题.

    命题2:若数列{Sn}是B-数列,则数列{xn}是B-数列

    此命题为真命题

    事实上,因为数列{Sn}是B-数列,

    所以存在正数M,对任意的n∈N*,有|Sn+1-Sn|+|Sn-Sn-1|+…+|S2-S1|≤M

    即|xn+1|+|xn|+…+|x2|≤M.

    于是|xn+1-xn|+|xn-xn-1|+…+|x2-x1|≤|xn+1|+2|xn|+2|xn-1|+…+2|x2|+2|x1|≤2M+|x1|

    所以数列{xn}是B-数列.

    (3)若数列{an}{bn}是B-数列,则存在正数M1.M2

    对任意的n∈N,有|an+1-an|+|an-an-1|+…+|a2-a1|≤M1,|bn+1-bn|+|bn-an-1|…++|b2-b1|≤M2

    注意到|an|=|an-an-1+an-1+an-2+…+a2-a1+a1|≤|an-an-1|+|an-1-an-2|+…+|a2-a1|+|a1|≤M1+|a1|

    同理:|bn|≤M2+|b1|

    记K2=M2+|b2|,则有K2=M2+|b2||an+1bn+1-anbn|=|an+1bn+1-anbn+1+anbn+1-anbn|≤|bn+1||an+1-an|+|an||bn+1-bn|≤K1|an+1-an|+k1|bn+1-bn|

    因此K1(|bn+1-bn|+|bn-bn-1|+|a2-a1|)≤k2M1+k1M2

    +K1(|bn+1-bn|+|bn-bn-1|+|a2-a1|)≤k2M1+k1M2

    故数列{anbn}是B-数列.

    点评:

    本题考点: 数列的应用.

    考点点评: 考查学生理解数列概念,灵活运用数列表示法的能力,旨在考查学生的观察分析和归纳能力,特别是问题(2)(3)的设置,增加了题目的难度,综合性较强,属难题.