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22
导数及其应用
★★★★★
已知数列
{
a
n
}
\{a_n\}
{
a
n
}
的各项均为正数,
b
n
=
n
(
1
+
1
n
)
n
a
n
b_n=n\left(1+\dfrac1n\right)^n a_n
b
n
=
n
(
1
+
n
1
)
n
a
n
(
n
∈
N
+
n\in\mathbf{N}_+
n
∈
N
+
),
e
\mathrm{e}
e
为自然对数的底数.
(1) 求函数
f
(
x
)
=
1
+
x
−
e
x
f(x)=1+x-\mathrm{e}^x
f
(
x
)
=
1
+
x
−
e
x
的单调区间,并比较
(
1
+
1
n
)
n
\left(1+\dfrac1n\right)^n
(
1
+
n
1
)
n
与
e
\mathrm{e}
e
的大小; (2) 计算
b
1
a
1
\dfrac{b_1}{a_1}
a
1
b
1
,
b
1
b
2
a
1
a
2
\dfrac{b_1b_2}{a_1a_2}
a
1
a
2
b
1
b
2
,
b
1
b
2
b
3
a
1
a
2
a
3
\dfrac{b_1b_2b_3}{a_1a_2a_3}
a
1
a
2
a
3
b
1
b
2
b
3
,由此推测计算
b
1
b
2
⋯
b
n
a
1
a
2
⋯
a
n
\dfrac{b_1b_2\cdots b_n}{a_1a_2\cdots a_n}
a
1
a
2
⋯
a
n
b
1
b
2
⋯
b
n
的公式,并给出证明; (3) 令
c
n
=
(
a
1
a
2
⋯
a
n
)
1
n
c_n=(a_1a_2\cdots a_n)^{\frac1n}
c
n
=
(
a
1
a
2
⋯
a
n
)
n
1
,数列
{
a
n
}
\{a_n\}
{
a
n
}
,
{
c
n
}
\{c_n\}
{
c
n
}
的前
n
n
n
项和分别记为
S
n
S_n
S
n
,
T
n
T_n
T
n
,证明:
T
n
<
e
S
n
T_n<\mathrm{e} S_n
T
n
<
e
S
n
.
2015 · 湖北 · 理 · 第 22 题 · 解答题
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