分析:(1)利用“累加求和”和等差數列的前n項和公式即可求出;
(2)通過已知條件先探究數列{b
n}是一個以6為周期的循環(huán)數列,進而即可證明數列{c
n}為常數列.
(3)由條件探索出:數列{a
6n+i}均為以7為公差的等差數列,求出
fn=,及其單調性,通過對a
i分類討論即可得出結論.
解答:解:(1)當n≥2時,有
a
n=a
1+(a
2-a
1)+(a
3-a
2)+…+(a
n-a
n-1)
=a
1+b
1+b
2+…+b
n-1=2×1+2×2+…+2×(n-1)
=2×
=n
2-n,又當n=1時此式也成立.
∴數列{a
n}的通項為
an=n2-n.
(2)∵b
n+1+b
n-1=b
n(n≥2),
∴對任意的n∈N
*有b
n+6=b
n+5-b
n+4=-b
n+3=b
n+1-b
n+2=b
n,
∴數列{b
n}是一個以6為周期的循環(huán)數列
又∵b
1=1,b
2=2,
∴b
3=b
2-b
1=1,b
4=b
3-b
2=-1,b
5=b
4-b
3=-2,b
6=b
5-b
4=-1.
∴c
n+1-c
n=a
6n+5-a
6n-1=a
6n+5-a
6n+4+a
6n+4-a
6n+3+…+a
6n-a
6n-1=b
6n+4+b
6n+3+b
6n+2+b
6n+1+b
6n+b
6n-1=b
4+b
3+b
2+b
1+b
6+b
5=-1+1+2+1-1+-2=0(n≥1),
所以數列{c
n}為常數列.
(3)∵b
n+1b
n-1=b
n(n≥2),且b
1=1,b
2=2,
∴b
3=2,b
4=1,
b5=,
b6=,
且對任意的n∈N
*,有
bn+6==
==bn,
設c
n=a
6n+i(n≥0),(其中i為常數且i∈{1,2,3,4,5,6},
∴c
n+1-c
n=a
6n+6+i-a
6n+i=b
6n+i+b
6n+i+1+b
6n+i+2+b
6n+i+3+b
6n+i+4+b
6n+i+5=b
1+b
2+b
3+b
4+b
5+b
6=1+2+2+1+
+=7(n≥0).
所以數列{a
6n+i}均為以7為公差的等差數列.
記
fn=,則
fk===
=
+,
(其中n=6k+i,k≥0,i為{1,2,3,4,5,6}中的一個常數),
當
ai=時,對任意的n=6k+i有
=;
當
ai≠時,f
k+1-f
k=
-=
(ai-)(-)=
(ai-),
①若
ai>,則對任意的k∈N有f
k+1<f
k,數列{
}為單調減數列;
②若
ai<,則對任意的k∈N有f
k+1>f
k,數列{
}為單調增數列;
綜上,當
ai=且i∈{1,2,3,4,5,6}時,數列{
}中必有某數重復出現無數次
當i=1時,
a1=符合要求;當i=2時,
a2==符合要求,
此時的
a1=a2-b1=;
當i=3時,
a3==符合要求,
此時的
a2=a3-b2=,
a1=a2-b1=;
當i=4時,
a4==
符合要求,
此時的
a1=a4-b3-b2-b1=-;
當i=5時,
a5==符合要求,
此時的
a1=a5-b4-b3-b2-b1=-;
當i=6時,
a6==7符合要求,
此時的a
1=a
6-b
5-b
4-b
3-b
2-b
1=
;
即當a
1∈{
,
,
,
-,
-}時,
數列{
}中必有某數重復出現無數次.
點評:熟練掌握等差數列的前n項和公式、“累加求和”、探究數列{b
n}是一個以6為周期的循環(huán)數列、數列{a
6n+i}均為以7為公差的等差數列,求出
fn=并探究其單調性是解題的關鍵.注意分類討論思想方法的運用,本題較好的考查了學生的探究能力和計算能力,本題有一點的難度.