数学竞赛见图中第一题
设a1=x,由于只需考虑ai=a(i+1)+a(i+2)的情形,所以a0=a1+a2,a2=1-x
若n=2,只需考虑S=1+x+1-x=2,最大值为2,三项依次为1,x,1-x(0≤x≤1)
若n=3,a1=a2+a3,即x=1-x+a3,a3=2x-1,S=1+x+1-x+2x-1=1+2x,再由ai非负得0≤x≤1,
所以,S最大值为3,其中x=1,数列各项依次为1,1,0,1
问题关键在于考虑n=4的情形!
由上面可知,a2=a3+a4,即1-x=2x-1+a4,a4=2-3x,S=1+x+1-x+2x-1+2-3x=3-x,其中1/2≤x≤2/3
S最大值为5/2,各项依次为1,...全部
设a1=x,由于只需考虑ai=a(i+1)+a(i+2)的情形,所以a0=a1+a2,a2=1-x
若n=2,只需考虑S=1+x+1-x=2,最大值为2,三项依次为1,x,1-x(0≤x≤1)
若n=3,a1=a2+a3,即x=1-x+a3,a3=2x-1,S=1+x+1-x+2x-1=1+2x,再由ai非负得0≤x≤1,
所以,S最大值为3,其中x=1,数列各项依次为1,1,0,1
问题关键在于考虑n=4的情形!
由上面可知,a2=a3+a4,即1-x=2x-1+a4,a4=2-3x,S=1+x+1-x+2x-1+2-3x=3-x,其中1/2≤x≤2/3
S最大值为5/2,各项依次为1,1/2,1/2,0,1/2
现在可以把各项列举一下1,x,1-x,2x-1,2-3x,5x-3,5-8x,13x-8,13-21x,34x-21,…
n≥2时的和S列举一下2,1+2x,3-x,4x,5-4x,9x-3,10-12x,22-11,…
到此,我们可以得到这样的结论,对于n,ai=(-1)^(i-1)F(i)x+(-1)^iF(i-1)
其中F(i)为斐波那契数列的第i项,且有x介于F(n-2)/F(n-1)和F(n-1)/F(n)之间
当n为偶数时,x=F(n-1)/F(n)时,S取最大值F(n+1)/F(n-1);
当n为奇数时,x=F(n-2)/F(n-1)时,S取最大值F(n+1)/F(n-1)。
(更有趣的是,S取最大值时的a(n-1)=0)。
由于篇幅所限,详细证明就不在给出,主要是道理很简单,不论是ai还是S都是x的线性代数式。收起