若数列 $A_n:a_1,a_2,\cdots ,a_n$($n\geqslant 2$)满足 $\left|a_{k+1}-a_k\right|=1$($k=1,2,\cdots ,n-1$),则称 $A_n$ 为 $E$ 数列.记 $S(A_n)=a_1+a_2+\cdots +a_n$.
【难度】
【出处】
2011年高考北京卷(理)
【标注】
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    信息迁移
  • 知识点
    >
    数列
    >
    数列的性质
    >
    数列的单调性
  • 题型
    >
    组合数学
    >
    组合构造
  1. 写出一个满足 $a_1=a_5=0$,且 $S(A_3)>0$ 的 $E$ 数列 $A_5$;
    标注
    • 方法
      >
      思考方式
      >
      信息迁移
    答案
    $0,1,2,1,0$
    解析
    $0,1,2,1,0$;
  2. 若 $a_1=12$,$n=2000$,证明:$E$ 数列 $A_n$ 是递增数列的充要条件是 $a_n=2011$;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      数列的性质
      >
      数列的单调性
    答案
    解析
    由于 $\left|a_{k+1}-a_{k}\right|=1$,于是 $a_{k+1}-a_k\leqslant 1$,等号取得的条件是 $a_{k+1}>a_k$,其中 $k=1,2,\cdots ,n$.累加可得$$a_{2000}-a_1\leqslant 1999,$$等号当且仅当$$a_{2000}>a_{1999}>a_{1998}>\cdots >a_1$$时取得,因此原命题得证.
  3. 对任意给定的整数 $n$($n\geqslant 2$),是否存在首项为 $0$ 的 $E$ 数列 $A_n$,使得 $S(A_n)=0$.如果存在,写出一个满足条件的 $E$ 数列 $A_n$;如果不存在,说明理由.
    标注
    • 题型
      >
      组合数学
      >
      组合构造
    答案
    当 $n\equiv 0\pmod{4}$ 时,满足条件的一个 $A_n$ 是$$\underbrace{0,1,0,-1},\underbrace{0,1,0,-1},\cdots ,\underbrace{0,1,0,-1};$$当 $n\equiv 1\pmod{4}$ 时,满足条件的一个 $A_n$ 是$$\underbrace{0,1,0,-1},\underbrace{0,1,0,-1},\cdots ,\underbrace{0,1,0,-1},0;$$当 $n\equiv 2,3\pmod{4}$ 时,不存在满足条件的 $E$ 数列 $A_n$
    解析
    显然当 $i$ 是奇数时,$a_i$ 是偶数;当 $i$ 是偶数时,$a_i$ 是奇数,其中 $i=1,2,\cdots ,n$.因此若 $S\left(A_n\right)=0$,则 $n\equiv 0,1\pmod{4}$,否则 $S\left(A_n\right)$ 为奇数.当 $n\equiv 0\pmod{4}$ 时,满足条件的一个 $A_n$ 是$$\underbrace{0,1,0,-1},\underbrace{0,1,0,-1},\cdots ,\underbrace{0,1,0,-1};$$当 $n\equiv 1\pmod{4}$ 时,满足条件的一个 $A_n$ 是$$\underbrace{0,1,0,-1},\underbrace{0,1,0,-1},\cdots ,\underbrace{0,1,0,-1},0;$$当 $n\equiv 2,3\pmod{4}$ 时,不存在满足条件的 $E$ 数列 $A_n$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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