(1)求证:任意n∈N*,a2n+1=a2n+a2n-1;
(2)求证:任意n∈N*,a2n a2n+2为整数.
证明:(1)因为a3=a2+a1,因此n=1时,命题成立;
假设n=k时,命题成立,即a2k+1=a2k+a2k-1, 则a2k+3=a2k+2+a2k+a2k-1=a2k+2+a2k+1, 即n=k+1时,命题也成立,
因此任意n∈N*,a2n+1=a2n+a2n-1.
(2)易知a1=1,a2=1,a3=2,a4=4,a5=6,a6=9,a7=15,a8=25, a2a4=2,a4a6=6,a6a8=15, 猜想a2na2n+2=a2n+1,n∈N*, 证明:当n=1时,命题成立;
假设n=k时,命题成立,即a2ka2k+2=a2k+1, 则a2k+2a2k+4=a2k+2(a2k+3+a2k+1+a2k)
=a2k+2(a2k+2+a2k+1+a2k+1+a2k) =a2k+22+2a2k+1a2k+2+a2ka2k+2 =a2k+22+2a2k+1a2k+2+a2k+12 =a2k+2+a2k+1 =a2k+3,
即n=k+1时,命题也成立,
所以a2na2n+2=a2n+1,n∈N*,
又a2n+1∈N*,因此任意n∈N*,a2na2n+2为正整数.
【说明】本题考查数学归纳法,第二问解决的关键是:要能通过前几项归纳发现a2n,a2n+1,a2n+2成等比数列.进而得到a2n a2n+2为整数.
30.已知m∈N*,数列T:a1,a2,a3,…,a3m+1满足如下条件: ①a1,a2,a3,…,a3m+1是1,2,3,…,3m+1的一个全排列;
②数列a1,a2,a3,…,a3m+1的前n(1≤n≤3m+1,n∈N*)项和Sn均不能被3整除. (1)当m=1时,写出所有符合条件的数列T; (2)求满足条件的数列T的个数f (m).
解:(1)满足条件的数列T有:
1,3,4,2; 1,4,3,2; 1,4,2,3;
4,3,1,2; 4,1,3,2; 4,1,2,3;
(2)设an (1≤n≤3m+1,n∈N*)除以3的余数为为bn,
于是数列T的前n项和能否被3整除,由数列{bn}:b1,b2,…,b3m+1决定, 因为数列{bn}中有m个0,m+1个1,m个2,
因此数列{bn}中由m+1个1及m个2组成的排列应为:1,1,2,1,2,…,1,2. 数列{bn}中的m个0除了不能排首位,可排任何位置,共有C3mm种排法, (3m)!m!(m+1)! 故满足条件的数列T共有:C3mm!×m!×(m+1)!=个, m×(2m)!(3m)!m!(m+1)! 因此f (m)=.
(2m)!
【说明】本题考查排列组合的应用,对于整除问题要能按余数进行分类处理.