3А. Последовательность
задана соотношениями
а) Найдите все c, при которых
б) Докажите, что если то эта последовательность монотонна.
в) Найдите все непостоянные конечные арифметические прогрессии, образованные последовательными членами указанной последовательности.
г) Докажите, что существуют последовательности данного вида, имеющие сколь угодно большой период.
а) Поскольку то искомые значения c — решения неравенства
б) Исходным моментом рассуждения является следующее преобразование:
Поэтому, если то
Для точного рассуждения можно воспользоваться методом математической индукции. Причем удобнее доказывать, что
По предположению
Индукционный переход: из проведенного выше преобразования следует, что если
то
Поэтому все члены последовательности больше единицы, значит,
в) Числа являются последовательными членами некоторой арифметической прогрессии, если
Воспользовавшись равенствами и
получим, что
Поскольку по условию прогрессия не должна быть постоянной, то откуда
Тем самым
Так как при найденных значениях
имеем
то числа
не будут последовательными членами никакой арифметической прогрессии.
г) Попробуйте понять, каким образом можно догадаться до следующего рассуждения. Если то
причем
при
Следовательно, данная последовательность имеет число n (произвольное!) своим периодом.
Ответ: а) или
в) наибольшее число последовательных членов данной последовательности, которые могут образовывать конечную арифметическую прогрессию, равно трем, а первый из них должен быть

