每日一题[963]数列的极大值点

若数列$\{a_n\}$中,定义集合$$A_m=\{a_k \mid |k-m|\leqslant 1,k\in\mathbb N^*\},$$其中$m\in\mathbb N^*$,若数列中项$a_m$是集合$A_m$中的最大数,称$m$是数列$\{a_n\}$的一个极大值点.求证:在二项式$\left(x^p+rx^q\right)^m$($m\in\mathbb N^*$,且$r>0$)的展开式的系数构成的数列中不可能存在不相邻的两个极大值点.


cover证明    根据题意,记系数构成的数列为\[a_n={\rm C}_m^nr^n,\]有\[\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=\dfrac{{\rm C}_m^{n+1}r^{n+1}}{{\rm C}_m^{n}r^n}=\dfrac{m-n}{n+1}\cdot r,\]记\[\varphi(x)=\dfrac{m-x}{x+1}\cdot r,\]则函数$\varphi(x)$单调递减,于是$\varphi(x)=1$至多只有一个实数解$x_0$,因此数列$\{a_n\}$至多有两个极大值点$[x_0],[x_0]+1$,命题得证.

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