若无穷数列满足:①对任意
,
;②存在常数
,对任意
,
,则称数列
为“
数列”.
(Ⅰ)若数列的通项为
,证明:数列
为“
数列”;
(Ⅱ)若数列的各项均为正整数,且数列
为“
数列”,证明:对任意
,
;
(Ⅲ)若数列的各项均为正整数,且数列
为“
数列”,证明:存在
,数列
为等差数列.
若无穷数列满足:①对任意
,
;②存在常数
,对任意
,
,则称数列
为“
数列”.
(Ⅰ)若数列的通项为
,证明:数列
为“
数列”;
(Ⅱ)若数列的各项均为正整数,且数列
为“
数列”,证明:对任意
,
;
(Ⅲ)若数列的各项均为正整数,且数列
为“
数列”,证明:存在
,数列
为等差数列.
(Ⅰ)证明:由,可得
,
,
所以,
所以对任意,
.
又数列为递减数列,所以对任意
,
.
所以数列为“
数列”.
(Ⅱ)证明:假设存在正整数,使得
.
由数列的各项均为正整数,可得
.
由,可得
.
且.
同理,
依此类推,可得,对任意,有
.
因为为正整数,设
,则
.
在中,设
,则
.
与数列的各项均为正整数矛盾.
所以,对任意,
.
(Ⅲ)因为数列为“
数列”,
所以,存在常数,对任意
,
.
设.
由(Ⅱ)可知,对任意,
,
则.
若,则
;若
,则
.
而时,有
.
所以,
,
,…,
,…,中最多有
个大于或等于
,
否则与矛盾.
所以,存在,对任意的
,有
.
所以,对任意,
.
所以,存在 ,数列
为等差数列.