Question

已知數(shù)列{x_n}的前n項和為S_n滿足，
（I）猜想數(shù)列{x_2n}的單調(diào)性，并證明你的結(jié)論；
（Ⅱ）對于數(shù)列{u_n}若存在常數(shù)M＞0，對任意的n∈N⁺，恒有|u_n+1-u_n|+|u_n-u_n-1|+-+|u₂-u₁|≤M則稱數(shù)列{U_n}為B-數(shù)列．問數(shù)列{x_n}是B-數(shù)列嗎？并證明你的結(jié)論．

Answer 1

解：（I）由已知得，∴，猜想數(shù)列{x_2n}是遞減數(shù)列（3分）
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明：
（1）當(dāng)n=1時，已證命題成立（2）假設(shè)當(dāng)n=k時命題成立，即x_2k＞x_2k+2
易知x_2k＞0，那么即x_2（k+1）＞x_2（k+1）+2
也就是說，當(dāng)n=k+1時命題也成立，結(jié)合（1）和（2）知，命題成立（6分）
（Ⅱ）數(shù)列{x_n}是B-數(shù)列．（7分）
當(dāng)n=1時，|x_n+1-x_n|=|x₂-x₁|=，（8分）
當(dāng)n≥2時，易知0＜x_n-1＜1，∴（9分）
∴（10分）
∴|x_n+1-x_n|=||=|x_n-x_n-1|×|x_n-x_n-1|≤-≤（12分）
∴|x_n+1-x_n|+|x_n-x_n-1|+-+|x₂-x₁|≤
所以數(shù)列{x_n}是B-數(shù)列．（13分）
分析：（I）由已知得，∴，猜想數(shù)列{x_2n}是遞減數(shù)列，再用數(shù)學(xué)歸納法證明；
（Ⅱ）利用定義尋找使得不等式成立的M的值，從而先去證明|x_n+1-x_n|≤，從而可判斷．
點評：本題（1）中的證明要用到數(shù)學(xué)歸納法，數(shù)學(xué)歸納法常常用來證明一個與自然數(shù)集N相關(guān)的性質(zhì)，其步驟為：設(shè)P（n）是關(guān)于自然數(shù)n的命題，若1）（奠基） P（n）在n=1時成立；2）（歸納） 在P（k）（k為任意自然數(shù)）成立的假設(shè)下可以推出P（k+1）成立，則P（n）對一切自然數(shù)n都成立．