若数列 ${A_n} : {a_1},{a_{2}}, \cdots,{a_n}\left(n \geqslant 2\right)$ 满足 $\left| {{a_{k + 1}} - {a_k}} \right| = 1\left(k = 1,2,\cdots,n - 1\right)$,则称 ${A_n}$ 为 $E$ 数列.记 $S\left({A_n}\right) = {a_1} + {a_2} + \cdots + {a_n}$.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 写出一个满足 ${a_1} = {a_5} = 0$,且 $S\left({A_5}\right) > 0$ 的 $E$ 数列 ${A_5}$;
    标注
    答案
    $ 0,1,2,1,0 $
    解析
  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
    答案
    解析
    因为 $|a_{k+1}-a_k|=1$,所以 $a_{k+1}-a_k\leqslant 1$,
    于是 $a_{2000}-a_{1999}\leqslant 1$;$a_{1999}-a_{1998}\leqslant 1$,$\cdots $,$a_2-a_1\leqslant 1$.
    从而 $a_{2000}-a_1\leqslant 1999$,当且仅当 $a_{2000}-a_{1999}=a_{1999}-a_{1998}=\cdots =a_2-a_1=1$ 时取得等号.

    $a_{2000}\leqslant 2011$,当且仅当 $E$ 数列 $A_n$ 是递增数列时取得等号.
    因此原命题成立.
  3. 对任意给定的整数 $ n\left(n\geqslant 2\right) $,是否存在首项为 $ 0 $ 的 $ E $ 数列 ${A_n}$,使得 $S\left( {A_n} \right) =0$?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 $n$ 为 $4$ 的倍数时,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 $n$ 为 $4$ 的倍数加 $1$ 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 $n$ 为 $4$ 的倍数加 $2$ 或 $3$ 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 $1\leqslant i\leqslant n$,$i\in \mathbb N^+$.
    因此若 $S(A_n)=0$,则 $n$ 为 $4$ 的倍数或 $n$ 为 $4$ 的倍数加 $1$,否则 $S(A_n)$ 为奇数.
    当 $n$ 为 $4$ 的倍数时,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 $n$ 为 $4$ 的倍数加 $1$ 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 $n$ 为 $4$ 的倍数加 $2$ 或 $3$ 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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