题目内容
15.已知a>0且a≠1,用比较法证明:an$+\frac{1}{{a}^{n}}$>a+$\frac{1}{a}$(n>2,n∈N).分析 通过作差、变形可知(an$+\frac{1}{{a}^{n}}$)-(a+$\frac{1}{a}$)=(an-a)•$\frac{{a}^{n+1}-1}{{a}^{n+1}}$,分0<a<1、a>1两种情况讨论,定号即得结论.
解答 证明:(an$+\frac{1}{{a}^{n}}$)-(a+$\frac{1}{a}$)=(an-a)+($\frac{1}{{a}^{n}}$-$\frac{1}{a}$)
=(an-a)+$\frac{a-{a}^{n}}{{a}^{n+1}}$
=(an-a)(1-$\frac{1}{{a}^{n+1}}$)
=(an-a)•$\frac{{a}^{n+1}-1}{{a}^{n+1}}$,
∵a>0且a≠1,
∴0<a<1或a>1,
当0<a<1时,an-a<0、an+1-1<0,
∴an$+\frac{1}{{a}^{n}}$>a+$\frac{1}{a}$(n>2,n∈N);
当a>1时,an-a>0、an+1-1>0,
∴an$+\frac{1}{{a}^{n}}$>a+$\frac{1}{a}$(n>2,n∈N);
综上所述,an$+\frac{1}{{a}^{n}}$>a+$\frac{1}{a}$(n>2,n∈N).
点评 本题考查用比较法证明不等式,作差、变形、定号是一般步骤,注意解题方法的积累,属于中档题.
练习册系列答案
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A. | $\frac{π}{3}$ | B. | $\frac{2}{3}π$ | C. | $\frac{4}{3}π$ | D. | $\frac{π}{3}$或$\frac{4}{3}π$ |