题目内容
【题目】已知(其中
).
(1)当时,计算
及
;
(2)记,试比较
与
的大小,并说明理由.
【答案】(1);(2)答案不唯一,见解析
【解析】
(1)采用赋值法,令,计算
,然后令
和
,求
的值;
(2)由(1)知,,比较
与
的大小,利用数学归纳法证明.
(1)当时,取
,得
,
取时,得
,……①
取时,得
,……②
将①-②得:,
所以.
(2)由(1)可知,
要比较与
的大小,只要比较
与
,
只要比较与
,
当时,左边
,右边
,所以左边
右边;
当时,左边
,右边
,所以左边
右边;
当时,左边
,右边
,所以左边
右边;
当时,左边
,右边=
,所以左边
右边;
猜想当时,左边
右边,即
.
下面用数学归纳法证明:
①当时已证;
②假设当时
成立,
则当时,左边
,
因为
,
所以,即当
时不等式也成立.
所以对
的一切正整数都成立.
综上所述:当或
时,
,
当或
时
.