Question

(本小題滿(mǎn)分16分)
已知數(shù)列，，且滿(mǎn)足（）.
（1）若，求數(shù)列的通項(xiàng)公式；
（2）若，且.記，求證：數(shù)列為常數(shù)列；
（3）若，且.若數(shù)列中必有某數(shù)重復(fù)出現(xiàn)無(wú)數(shù)次，求首項(xiàng)應(yīng)滿(mǎn)足的條件.

Answer 1

（1）數(shù)列的通項(xiàng)為. （2）見(jiàn)解析；
（3）當(dāng)時(shí)，數(shù)列中必有某數(shù)重復(fù)出現(xiàn)無(wú)數(shù)次.

本試題主要是考查了數(shù)列的通項(xiàng)公式的求解，以及數(shù)列的概念和數(shù)列的單調(diào)性的運(yùn)用。
（1）當(dāng)時(shí)，有累加法得到
 
，也滿(mǎn)足上式，
所以數(shù)列的通項(xiàng)為.
（2）因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140823/20140823223803350833.png" style="vertical-align:middle;" />，
所以對(duì)任意的有，
所以數(shù)列是一個(gè)以6為周期的循環(huán)數(shù)列
進(jìn)而證明為常數(shù)列
（3）因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140823/20140823223803443823.png" style="vertical-align:middle;" />，且，所以，
且對(duì)任意的，有，  
設(shè)，（其中為常數(shù)且），所以

，
所以數(shù)列均為以7為公差的等差數(shù)列.記，構(gòu)造新數(shù)列來(lái)分析周期性和最值問(wèn)題。
（1）當(dāng)時(shí)，有
 ……………………1分
，也滿(mǎn)足上式，
所以數(shù)列的通項(xiàng)為. ………………………………………………………3分
（2）因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140823/20140823223803350833.png" style="vertical-align:middle;" />，
所以對(duì)任意的有，
所以數(shù)列是一個(gè)以6為周期的循環(huán)數(shù)列……………………………………………………5分
又因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140823/20140823223803365569.png" style="vertical-align:middle;" />，所以
所以

，
所以數(shù)列為常數(shù)列. ……………………………………………………………………7分
（3）因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140823/20140823223803443823.png" style="vertical-align:middle;" />，且，所以，
且對(duì)任意的，有，  
設(shè)，（其中為常數(shù)且），所以

，
所以數(shù)列均為以7為公差的等差數(shù)列.……………………………………………10分
記，則，
（其中，為中的一個(gè)常數(shù)），
當(dāng)時(shí)，對(duì)任意的有；…………………………………………12分
當(dāng)時(shí)，
 
①若，則對(duì)任意的有，數(shù)列為單調(diào)減數(shù)列；
②若，則對(duì)任意的有，數(shù)列為單調(diào)增數(shù)列；
綜上，當(dāng)時(shí)，數(shù)列中必有某數(shù)重復(fù)出現(xiàn)無(wú)數(shù)次……………14分
當(dāng)時(shí)，符合要求；當(dāng)時(shí)，符合要求，此時(shí)的；
當(dāng)時(shí)，符合要求，此時(shí)的；
當(dāng)時(shí)，符合要求，此時(shí)的；
當(dāng)時(shí)，符合要求，此時(shí)的；
當(dāng)時(shí)，符合要求，此時(shí)的；
即當(dāng)時(shí)，數(shù)列中必有某數(shù)重復(fù)出現(xiàn)無(wú)數(shù)次.………………………16分