问题 解答题

一列火车从重庆驶往北京,沿途有n个车站(包括起点站重庆和终点站北京).车上有一邮政车厢,每停靠一站便要卸下火车已经过的各站发往该站的邮袋各1个,同时又要装上该站发往以后各站的邮袋各1个,设从第k站出发时,邮政车厢内共有邮袋ak个(k=1,2,…,n).

(I)求数列{ak}的通项公式;

(II)当k为何值时,ak的值最大,求出ak的最大值.

答案

(I)a1=n-1,考察相邻两站ak,ak-1之间的关系,

由题意知ak=ak-1-(k-1)+(n-k),

∴ak-ak-1=(n+1)-2k(k≥2).

依次让k取2,3,4,…,k得k-1个等式,

将这k-1个等式相加,得

ak=nk-k2(n,k∈N+,1≤k≤n).

(II)ak=-(k-

n
2
)2+
n2
4

当n为偶数时,

取k=

n
2
,ak取得最大值
n2
4

当n为奇数时,取k=

n-1
2
n+1
2

ak取得最大值

n2-1
4

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