题目详情 - Q20260131234152783
题干
已知数列 $\{a_n\}$ 的通项公式是 $a_n=n\left(\frac{2}{3}\right)^n$ ,$n\in\mathbb{N}^*$ .试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
【解】 方法一
$\frac{a_{n+1}}{a_n}=\frac{(n+1)\left(\frac{2}{3}\right)^{n+1}}{n\left(\frac{2}{3}\right)^n}=\frac{(n+1)\left(\frac{2}{3}\right)}{n}=\frac{n+1}{n}\frac{2}{3}$ ;
当 $n<2$ 时, $\frac{a_{n+1}}{a_n}>1$ ,即 $a_{n+1}>a_n$ ;
当 $n=2$ 时, $\frac{a_{n+1}}{a_n}=1$ ,即 $a_{n+1}=a_n$ ;
当 $n>2$ 时, $\frac{a_{n+1}}{a_n}<1$ ,即 $a_{n+1} a_4 > a_5 > \cdots$
故数列 $\{a_n\}$ 有最大项,为第 $2$ 项和第 $3$ 项,
且 $a_2=a_3=2\times\left(\frac{2}{3}\right)^2=\frac{8}{9}$ .
方法二 根据题意,令 $\begin{cases}a_{n-1}\leq a_n \\ a_n\geq a_{n+1}\end{cases}$
即$\begin{cases}(n-1)\times\left(\frac{2}{3}\right)^{n-1}\leq n\left(\frac{2}{3}\right)^n , \\ n\left(\frac{2}{3}\right)^n\geq (n+1)\left(\frac{2}{3}\right)^{n+1}\end{cases}$ ,
解得 $2\leq n<3$.
又 $n\in\mathbb{N}^*$ ,则 $n=2$ 或 $n=3$.
故数列 $\{a_n\}$ 有最大项,为第 $2$ 项和第 $3$ 项,
且 $a_2=a_3=2\times\left(\frac{2}{3}\right)^2=\frac{8}{9}$
审核状态: 合格
S09_001_002