22.本小题主要考查数学归纳法及导数应用等知识,考查综合运用数学知识解决问题的能力.
满分12分.
(Ⅰ)解:对函数
求导数:![]()
![]()
于是![]()
当
在区间
是减函数,
当
在区间
是增函数.
所以
时取得最小值,
,
(Ⅱ)证法一:用数学归纳法证明.
(i)当n=1时,由(Ⅰ)知命题成立.
(ii)假定当
时命题成立,即若正数
,
则![]()
当
时,若正数![]()
令![]()
则
为正数,且![]()
由归纳假定知![]()
①
同理,由
可得![]()
②
综合①、②两式![]()
![]()
即当
时命题也成立.
根据(i)、(ii)可知对一切正整数n命题成立.
证法二:
令函数![]()
![]()
利用(Ⅰ)知,当![]()
对任意![]()
![]()
. ①
下面用数学归纳法证明结论.
(i)当n=1时,由(I)知命题成立.
(ii)设当n=k时命题成立,即若正数![]()
![]()
由①得到
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由归纳法假设
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即当
时命题也成立.
所以对一切正整数n命题成立.
- 答案