Question

將一個正整數(shù)n表示為a₁+a₂+…+a_p（p∈N^*）的形式，其中a_i∈N^*，i=1，2，…，p，且a₁≤a₂≤…≤a_p，記所有這樣的表示法的種數(shù)為f（n）（如4=4，4=1+3，4=2+2，4=1+1+2，4=1+1+1+1，故f（4）=5）．
（Ⅰ）寫出f（3），f（5）的值，并說明理由；
（Ⅱ）證明：f（n+1）-f（n）≥1（n=1，2，…）；
（Ⅲ）對任意正整數(shù)n，比較f（n+1）與的大小，并給出證明．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）利用新定義，即可寫出f（3），f（5）的值；
（Ⅱ）因為n+1≥2，把n+1的一個表示法中a₁=1的a₁去掉，就可得到一個n的表示法；反之，在n的一個表示法前面添加一個“1+”，就得到一個n+1的表示法，即n+1的表示法中a₁=1的表示法種數(shù)等于n的表示法種數(shù)，故可得結(jié)論；
（Ⅲ）證明f（n+1）-f（n）≤f（n+2）-f（n+1）即可．
解答：（Ⅰ）解：因為3=3，3=1+2，3=1+1+1，所以f（3）=3．
因為5=5，5=2+3，5=1+4，5=1+1+3，5=1+2+2，5=1+1+1+2，5=1+1+1+1+1，
所以f（5）=7．
（Ⅱ）證明：因為n+1≥2，把n+1的一個表示法中a₁=1的a₁去掉，就可得到一個n的表示法；反之，在n的一個表示法前面添加一個“1+”，就得到一個n+1的表示法，即n+1的表示法中a₁=1的表示法種數(shù)等于n的表示法種數(shù)，
所以 f（n+1）-f（n）表示的是n+1的表示法中a₁≠1的表示法數(shù)．
即 f（n+1）-f（n）≥1．
（Ⅲ）解：結(jié)論是f（n+1）．
證明如下：由結(jié)論知，只需證 f（n+1）-f（n）≤f（n+2）-f（n+1）．
由（Ⅱ）知：f（n+1）-f（n）表示的是n+1的表示法中a₁≠1的表示法數(shù)，f（n+2）-f（n+1）是n+2的表示法中a₁≠1的表示法數(shù)．
考慮到n+1≥2，把一個a₁≠1的n+1的表示法中的a_p加上1，就可變?yōu)橐粋�a₁≠1的n+2的表示法，這樣就構(gòu)造了從a₁≠1的n+1的表示法到a₁≠1的n+2的表示法的一個對應(yīng)，所以有f（n+1）-f（n）≤f（n+2）-f（n+1）．
點評：本題考查新定義，考查學(xué)生對新情境問題的理解，考查學(xué)生分析解決問題的能力，屬于難題．