本题导读

本题考查二进制表示,以及新定义数列的项的奇偶性。

📌【题干】

Question

(2012年湖南卷(文)) 对于 ,将 表示为 ,当 时,,当 时, 为 或 . 定义 如下:在 的上述表示中,当 中等于 的个数为奇数时,;否则 .

(1) ;

(2)记 为数列 中第 个为 的项与第 个为 的项之间的项数,则 的最大值是.

🔍【思路分析】

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,,(1)为 ;数列中 项之间的间隔至多 ,(2)为 。

✅【答案】

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(1);(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1)(一个 ,奇);;(两个 ,偶);。故 。

(2)数列开头为: 对应 ,即 项出现在 。相邻 项之间的项数依次为 ,猜想最大值为 。

证明间隔不超过 :考察任意相邻四项 。若 为偶数, 与 的二进制表示仅末位不同, 的个数奇偶性相同; 与 同理,且比 多一次进位,奇偶性相反。于是四个 值呈 型, 与 都至多连续 个。故相邻两个 项之间的项数 ,又 ( 两个 项夹在 与 之间),所以最大值为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:二进制表示与数位和的奇偶性;新定义数列的规律探索与论证

核心方法:先算前若干项归纳规律,再抓住” 与 进位对奇偶性的影响”给出一般论证

避坑指南: 数的是”两个 项之间的项数”, 与 是相邻的两个 项,此时 而不是 ;判断奇偶时数的是二进制中 的个数,不是十进制数的奇偶。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:新定义数列题,与 2013 年福建卷文第 16 题、2013 年山东卷文第 16 题同族。

结论推广:偶数 与 的二进制 的个数奇偶性相同;本题的 序列即”图厄—摩斯序列”,其 都不会连续出现 次。

方法推广:新定义题先按定义老老实实列前 10 项左右找规律,再对”最值”补一个单调性或分类的一般论证。

🔗【关联脉络】

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