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        1. 精英家教網 > 高中數學 > 題目詳情

          對于數列{un}若存在常數M>0,對任意的n∈N',恒有|un+1-un|+|un-un-1|+…+|u2-u1|≤M
          則稱數列{un}為B-數列
          (1)首項為1,公比為q(|q|<1)的等比數列是否為B-數列?請說明理由;
          (2)設Sn是數列{xn}的前n項和,給出下列兩組論斷;
          A組:①數列{xn}是B-數列  、跀盗衶xn}不是B-數列
          B組:③數列{Sn}是B-數列  、軘盗衶Sn}不是B-數列
          請以其中一組中的一個論斷為條件,另一組中的一個論斷為結論組成一個命題.
          判斷所給命題的真假,并證明你的結論;
          (3)若數列{an},{bn}都是B-數列,證明:數列{anbn}也是B-數列.

          解(1)設滿足題設的等比數列為{an},則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).
          因為|q|<1,所以1+|q|+|q|2+…+|q|n-1=,即|an+1-an|+|an-an1|+…+|a2-a1|<
          故首項為1,公比為q(|q|<1)的等比數列是B-數列.

          (2)命題1:若數列{xn}是B-數列,則數列{Sn}是B-數列.
          此命題為假命題.
          事實上,設xn=1,n∈N,易知數列{xn}是B-數列,但Sn=n|Sn-1-Sn|+|Sn-Sn+1|+…+|S2-S1|=n
          由n的任意性知,數列{Sn}是B-數列此命題為假命題.
          命題2:若數列{Sn}是B-數列,則數列{xn}是B-數列
          此命題為真命題
          事實上,因為數列{Sn}是B-數列,
          所以存在正數M,對任意的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|
          所以數列{xn}是B-數列.

          (3)若數列{an}{bn}是B-數列,則存在正數M1.M2
          對任意的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|
          記K2=M2+|b2|,則有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
          故數列{anbn}是B-數列.
          分析:(1)根據B-數列的定義,首項為1,公比為q(|q|<1)的等比數列,驗證|un+1-un|+|un-un-1|+…+|u2-u1|≤M即可;
          (2)首項寫出兩個命題,根據B-數列的定義加以證明,如果要說明一個命題不正確,則只需舉一反例即可;
          (3)數列{an},{bn}都是B-數列,則有|an+1-an|+|an-an-1|+…+|a2-a1|≤M1,|bn+1-bn|+|bn-an-1|…++|b2-b1|≤M2,下面只需驗證|an+1bn+1-anbn|+|anbn-an-1bn-1|+…+|a2b2-a1b1|≤M.
          點評:考查學生理解數列概念,靈活運用數列表示法的能力,旨在考查學生的觀察分析和歸納能力,特別是問題(2)(3)的設置,增加了題目的難度,綜合性較強,屬難題.
          練習冊系列答案
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          1. A.
            {x|x>1}
          2. B.
            {x|x≥2}
          3. C.
            {x|x<3}
          4. D.
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          1. A.
            ①③
          2. B.
          3. C.
          4. D.
            ②③

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          1. A.
            a
          2. B.
            b
          3. C.
            b中較小的數
          4. D.
            b中較大的數

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          1. A.
            (1,1)
          2. B.
            (-1,-1)
          3. C.
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          1. A.
            4個
          2. B.
            3個
          3. C.
            2個
          4. D.
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