Question

已知數集A={a₁，a₂，…，a_n}，其中0≤a₁＜a₂＜…＜a_n，且n≥3，若對?i，j（1≤i≤j≤n），a_j+a_i與a_j-a_i兩數中至少有一個屬于A，則稱數集A具有性質P．
（Ⅰ）分別判斷數集{0，1，3}與數集{0，2，4，6}是否具有性質P，說明理由；
（Ⅱ）已知數集A={a₁，a₂…a₈}具有性質P，判斷數列a₁，a₂…a₈是否為等差數列，若是等差數列，請證明；若不是，請說明理由．

Answer 1

分析：（Ⅰ）根據數集A具有性質P的定義，判斷數集{0，1，3}與數集{0，2，4，6}是否具有性質P．
（Ⅱ）根據數集A={a₁，a₂…a₈}具有性質P，可得a_i+a_9-i=a₈ …①，a_i+a_8-i=a₇ …②，由①②可知a_i=a₈-a_9-i=a₈-（a₇-a_i-1），即a_i-a_i-1=a₈-a₇，從而得到a₁，a₂，…a₈構成等查數列．

解答：解：（Ⅰ）由于3-1和3+1都不屬于集合{0，1，3}，所以該集合不具有性質P；
由于2+0、4+0、6+0、4+2、6-2、6-4、0-0、2-2、4-4、6-6都屬于集合{0，2，4，6}，
所以該數集具有性質P． …（4分）
（Ⅱ）∵A={a₁，a₂，…，a₈}具有性質P，所以a₈+a₈與a₈-a₈中至少有一個屬于A，
由0≤a₁＜a₂＜…＜a₈，有a₈+a₈＞a₈，故a₈+a₈∉A，∴0=a₈-a₈∈A，故a₁=0．
∵0=a₁＜a₂＜…＜a₈，∴a₈+a_k＞a₈，故a₈+a_k∉A（k=2，3，…，8）．
由A具有性質P知，a₈-a_k∈A（k=2，3，…，8）．
又∵a₈-a₈＜a₈-a₇＜…＜a₈-a₂＜a₈-a₁，
∴a₈-a₈=a₁，a₈-a₇=a₂，…，a₈-a₂=a₇，a₈-a₁=a₈，即a_i+a_9-i=a₈（i=1，2，…，8）．…①
由a₂+a₇=a₈知，a₃+a₇，a₄+a₇，…，a₇+a₇均不屬于A，
由A具有性質P，a₇-a₃，a₇-a₄，…，a₇-a₇均屬于A，
∴a₇-a₇＜a₇-a₆＜…＜a₇-a₄＜a₇-a₃＜a₈-a₃ ，
∴a₇-a₇=0，a₇-a₆=a₂，a₇-a₅=a₃，…，a₇-a₃=a₅，即 a_i+a_8-i=a₇（i=1，2…7）．…②
由①②可知a_i=a₈-a_9-i=a₈-（a₇-a_i-1）  （i=1，2…7，8），
即a_i-a_i-1=a₈-a₇（i=2，3，…，8）．
故a₁，a₂，…a₈構成等查數列． …（10分）

點評：本題主要考查等差關系的確定，等差數列的定義，新定義，屬于中檔題．