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如果a_m是奇数,则存在某个正整数k使得2^(k-1)≤a_m<2^k
并且按照规则2^(k-1)≤a_m≤(a_m-1)/2+2^(k-1) = a_(m+1)< 2^k
如果a_m是偶数,则存在某个正整数k使得a_(m+1)= a_m/2 <2^k≤a_m<2^(k+1)
假设存在符合要求的数列且a₂≠a₁
(1)如果a₁是正偶数,存在正整数k使2^k≤a₁<2^(k+1),并且a₂=a₁/2<2^k,由数学归纳法对任意m≥2,a_m<2^k≤a₁,不符合要求
(2)如果a₁是奇数, a₁≠a₂, 且存在m≥2使a_m为偶数,可以设最小的这样的m为n,则a₁~a_(n-1)都是奇数
由于存在正整数k使得2^(k-1)≤a₁<2^k,用数学归纳法可以推出2^(k-1)≤a₁<a₂≤…≤a_(n-1)<2^k,并且m≥n时a_m<2^(k-1),所以也不符合要求
(3)如果对任意m≥1,a_m都是奇数并且a₁≠a₂,则a_m单调不减且a₁<a₂,所以对任何m≥2,a_m≥a₂>a₁,不合要求
因此符合要求的数列只可能a₂=a₁并且a₁是奇数,从而可以推出符合题意的充要条件是a₁+1是2的正整数幂次 |
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