解答:证明:(1)猜想:|aN-k|≤1,1≤k<N-1,k∈N*,接下来用数学归纳法对k进行证明:
当k=1时,由an+1=2an2-1,aN=1得aN-12=1,但aN-1≠1,
∴aN-1=-1,
∴|aN-1|≤1成立--------------------------------------------(2分)
假设k=m(1≤m<N-1,m∈N+)时,|aN-m|≤1,则aN-m-12=
∈[0,1]
aN-m+1 2
所以|aN-m-1|≤1,所以k=m+1时结论也成立.
综上,有|aN-k|≤1,1≤k<N-1,k∈N+,故有|a1|≤1;----------------(5分)
(2)当N=2时,由a2=1且a1≠1得a1=-1=cosπ成立,
假设N=m(m≥2)时,存在k∈Z,使得a1=cos
------------------(7分)kπ 2m-2
则当N=m+1时,由归纳假设,存在k,使得a2=cos
,kπ 2m-1
则a12=
=
a2+1 2
=cos2cos
+1kπ 2m-1 2
,kπ 2m-2
所以a1=cos
=coskπ 2m-2
或a1=-cos2kπ 2(m+1)-2
=coskπ 2m-2
,(2(m+1)-2-2k)π 2(m+1)-2
所以无论N取任何大于1的正整数,都存在k使得cos
--(10分)kπ 2N-2