已知函数f(x)=3x+13x+1−1 与 g(x)=3xx+1.

已知函数f(x)=
3x+1
3x+1−1
与 g(x)=
3x
x+1

(1)证明:对∀x∈[1,+∞),f(x)<g(x)恒成立;
(2)n∈N*时,证明:
1
3+1
+
2
32−1
+
3
33+1
+…+
n
3n+(−1)n−1
+
n+1
3n+1+(−1)n
3
4
真的阳顶天 1年前 已收到1个回答 举报

jgh2 幼苗

共回答了19个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(1)确定f(x)、g(x)在[1,+∞)上是增函数,可得f(x)-g(x)在[1,+∞)是减函数,从而可得结论;
(2)n为奇数时,证明
n
3n+(−1)n−1
+
n+1
3n+1+(−1)n
n
3n
+
n+1
3n+1]成立,利用错位相减法可证结论;n为偶数时,利用放缩法可得结论.

证明:(1)∵f(x)=
3x+1
3x+1−1,外函数y=
t+1
3t−1是减函数,内函数t=3x是增函数
∴f(x)在R上递减
∵g(x)=
3x
x+1在[1,+∞)上是增函数
∴f(x)-g(x)在[1,+∞)是减函数
∴f(x)-g(x)≤f(1)-g(1)=-1<0
(2)[n
3n+1+
n+1
3n+1−1<
n
3n+
n+1
3n+1⇔
n
3n+1−
n
3n<
n+1
3n+1−
n+1
3n+1−1⇔
−n
3n+1<
−(n+1)
3(3n+1−1)⇔
3n+1
3n+1−1<
3n/n+1]已证

n
3n+(−1)n−1+
n+1
3n+1+(−1)n<
n
3n+
n+1
3n+1(n为奇数时)
∴当n为奇数时,[1/3+1+
2
32−1+…+
n
3n+1+
n+1
3n+1−1<(
1
3+
2
3

点评:
本题考点: 不等式的证明;全称命题;函数恒成立问题.

考点点评: 本题考查不等式的证明,考查函数的单调性,考查错位相减法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

1年前

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