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】
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写出一个满足 $a_1=a_5=0$,且 $S(A_3)>0$ 的 $E$ 数列 $A_5$;标注答案$0,1,2,1,0$解析$0,1,2,1,0$;
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若 $a_1=12$,$n=2000$,证明:$E$ 数列 $A_n$ 是递增数列的充要条件是 $a_n=2011$;标注答案略解析由于 $\left|a_{k+1}-a_{k}\right|=1$,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.
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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