练习题[9] 组合数学训练题(规律探索)

1、(2015年北京市东城区高三期末理科)

对于数列\(A:a_1,a_2,a_3\)(\(a_i\in\mathcal N,i=1,2,3\)),定义\(T\)变换:\(T\)将数列\(A\)变换成数列\(B:b_1,b_2,b_3\),其中\(b_i=\left|a_i-a_{i+1}\right|\)(\(i=1,2\)),且\(b_3=\left|a_3-a_1\right|\).继续对数列\(B\)进行\(T\)变换,得到数列\(C:c_1,c_2,c_3\),依次类推,当得到的数列各项均为\(0\)时变换结束.

(1)试问数列\(A:2,6,4\)经过不断的\(T\)变换能否结束?若能,请依次写出经过\(T\)变换得到的各数列;若不能,请说明理由.

(2)设数列\(A:a_1,a_2,a_3\),对数列\(A\)进行\(T\)变换,得到数列\(B:b,2,a\)(\(a\geqslant b\)),若数列\(B\)的各项之和为\(2014\),求\(a,b\)的值;

(3)在(2)的条件下,若数列\(B\)再经过\(k\)次\(T\)变换得到的数列各项之和最小,求\(k\)的最小值,并说明理由.

 2、数列\(\left\{a_n\right\}\)满足\(a_1=a\),\(a\in\mathcal N^*\),\[a_{n+1}=\begin{cases}\dfrac 13a_n,&3|a_n,\\a_n+1,&3\nmid a_n.\end{cases}\]集合\(A=\left\{x\left|\right. x=a_n,n\in\mathcal N^*\right\}\).

(1)\(a_4\)是数列\(\left\{a_n\right\}\)中首次为\(4\)的项,写出所有满足条件的数列的首项;

(2)求证:\(\{1,2,3,\}\subseteq A\).

(3)\(a\leqslant 2014\)时,求\(A\)中元素个数的最大值.

 3、已知数列\(\left\{a_n\right\}\)满足\(a_n\in\mathcal N^*\),\(a_1=1\),\[a_{n+1}=\begin{cases}a_n-n,&a_n>n\\a_n+n,&a_n\leqslant n.\end{cases}\]

(1)写出\(a_1,a_2,a_3,a_4,a_5\);

(2)取出所有\(a_i=1\)的\(i\)从小到大排列得到\(\left\{n_k\right\}\),用\(n_k\)表示\(n_{k+1}\);

(3)求最小值的\(n\in\mathcal N^*\),使得\(a_n=2013\).


参考答案

1、(1)不能结束;(2)\(a=1007\),\(b=1005\);(3)\(k\)的最小值为\(504\).

提示:(3)\(x,2,x+2\)(\(x\geqslant 12\))经过\(6\)次\(T\)变换后会变成\(x-12,x,x-10\).

2、(1)\(10,33,35,108\);(2)略;(3)\(21\).

提示:(3)按\(3\)的方幂划分区间观察变化规律,结合\(3\)进制数更加易于理解.

3、(1)\(1,2,4,1,5\);(2)\(n_{k+1}=3n_k+1\);(3)\(5817\).

提示:(2)注意\(a_{n_{k+1}}=n_k+1\).

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