Question

【題目】首項(xiàng)為O的無(wú)窮數(shù)列同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件：

①；②

(1)請(qǐng)直接寫(xiě)出的所有可能值；

(2)記，若對(duì)任意成立，求的通項(xiàng)公式；

(3)對(duì)于給定的正整數(shù)，求的最大值．

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）當(dāng)為奇數(shù)時(shí)的最大值為; 當(dāng)為偶數(shù)時(shí)，的最大值為.

【解析】

(1)由遞推關(guān)系得到的所有可能值；

(2)由題意可知數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng)是單調(diào)遞增數(shù)列，先證明數(shù)列中相鄰兩項(xiàng)不可能同時(shí)為非負(fù)數(shù)，即可得到結(jié)果；

(3) 由（2）的證明知，不能都為非負(fù)數(shù)，分類(lèi)討論即可得到結(jié)果.

（1）的值可以取 .

（2）因?yàn)?/span>，因?yàn)?/span>對(duì)任意成立，所以為單調(diào)遞增數(shù)列，

即數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng)是單調(diào)遞增數(shù)列，

根據(jù)條件，，

所以當(dāng)對(duì)成立 ，

下面我們證明“數(shù)列中相鄰兩項(xiàng)不可能同時(shí)為非負(fù)數(shù)”，

假設(shè)數(shù)列中存在同時(shí)為非負(fù)數(shù)，

因?yàn)?/span>，

若 則有，與條件矛盾，

若則有， 與條件矛盾 ，

所以假設(shè)錯(cuò)誤，即數(shù)列中相鄰兩項(xiàng)不可能同時(shí)為非負(fù)數(shù)，

此時(shí)對(duì)成立，

所以當(dāng)時(shí)，，即，

所以 ，

，

所以，

即，其中 ，

即，其中，

又，，

所以是以，公差為的等差數(shù)列，

所以 .

（3） 記img src="http://thumb.1010pic.com/questionBank/Upload/2019/06/16/08/8f57fbfd/SYS201906160803112681422329_DA/SYS201906160803112681422329_DA.039.png" width="260" height="22" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" />，

由（2）的證明知，不能都為非負(fù)數(shù)，

當(dāng)，則，

根據(jù)，得到，所以，

當(dāng)，則，

根據(jù)，得到，所以，

所以，總有成立 ，

當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，，故的奇偶性不同，則 ，

當(dāng)為偶數(shù)時(shí)， ，

當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，，

考慮數(shù)列： ，，

可以驗(yàn)證，所給的數(shù)列滿足條件，且,

所以的最大值為，

當(dāng)為偶數(shù)時(shí)，，

考慮數(shù)列：，，-，， ,

可以驗(yàn)證，所給的數(shù)列滿足條件，且，

所以的最大值為.