题目内容

5.已知数列{an}满足an=nkn(n∈N*,0<k<1),下面命题:
①当k=$\frac{1}{2}$时,数列{an}为递减数列;
②当$\frac{1}{2}$<k<1时,数列{an}不一定有最大项;
③当0<k<$\frac{1}{2}$时,数列{an}为递减数列;
④当$\frac{k}{1-k}$为正整数时,数列{an}必有两项相等的最大项.
其中正确命题的序号是③④.

分析 ①当$k=\frac{1}{2}$时,作差an-an+1═$\frac{n-1}{2}$$(\frac{1}{2})^{n}$≥0,n=1时取等号,a1=a2,即可判断出单调性.
②当$\frac{1}{2}<k<1$时,作商$\frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}$=$\frac{(n+1)k}{n}$,由于$\frac{1}{2}<k$<$\frac{(n+1)k}{n}$<1+$\frac{1}{n}$<2k,即可判断出结论.
③当$0<k<\frac{1}{2}$时,作商,即可得出数列{an}的单调性.
④当$\frac{k}{1-k}$为正整数时,$\frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}$=$\frac{(n+1){k}^{n+1}}{n{k}^{n}}$=$\frac{(n+1)k}{n}$=1,当k=$\frac{n}{n+1}$时,因此数列{an}必有两项相等的最大项.

解答 解:①当$k=\frac{1}{2}$时,an=n$•(\frac{1}{2})^{n}$,则an-an+1═n$•(\frac{1}{2})^{n}$-(n+1)$•(\frac{1}{2})^{n+1}$=$\frac{n-1}{2}$$(\frac{1}{2})^{n}$≥0,n=1时取等号,因此数列{an}不是递减数列,不正确;
②当$\frac{1}{2}<k<1$时,$\frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}$=$\frac{(n+1){k}^{n+1}}{n{k}^{n}}$=$\frac{(n+1)k}{n}$,∵$\frac{1}{2}<k$<$\frac{(n+1)k}{n}$<1+$\frac{1}{n}$<2k,∴因此数列{an}一定有最大项,不正确;
③当$0<k<\frac{1}{2}$时,$\frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}$=$\frac{(n+1){k}^{n+1}}{n{k}^{n}}$=$\frac{(n+1)k}{n}$$<\frac{n+1}{2n}$≤1,∴an>an+1,因此数列{an}是递减数列,正确;
④当$\frac{k}{1-k}$为正整数时,$\frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}$=$\frac{(n+1){k}^{n+1}}{n{k}^{n}}$=$\frac{(n+1)k}{n}$=1,当k=$\frac{n}{n+1}$时,∴数列{an}必有两项相等的最大项,正确.
综上可得:只有③④正确.
故答案为:③④.

点评 本题考查了数列的递推关系、单调性,考查了作差与作商方法、推理能力与计算能力,属于中档题.

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