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22
计数原理与组合数学
★★★★★
设函数
f
(
x
)
=
(
1
+
1
n
)
x
f(x) = \left(1 + \frac{1}{n}\right)^x
f
(
x
)
=
(
1
+
n
1
)
x
(
n
∈
N
n \in \mathbf{N}
n
∈
N
,且
n
>
1
n > 1
n
>
1
,
x
∈
R
x \in \mathbf{R}
x
∈
R
).
(1) 当
x
=
6
x = 6
x
=
6
时,求
(
1
+
1
n
)
x
\left(1 + \frac{1}{n}\right)^x
(
1
+
n
1
)
x
的展开式中二项式系数最大的项; (2) 对任意的实数
x
x
x
,证明
f
(
2
x
)
+
f
(
2
)
2
>
f
′
(
x
)
\frac{f(2x) + f(2)}{2} > f'(x)
2
f
(
2
x
)
+
f
(
2
)
>
f
′
(
x
)
(
f
′
(
x
)
f'(x)
f
′
(
x
)
是
f
(
x
)
f(x)
f
(
x
)
的导函数); (3) 是否存在
a
∈
N
a \in \mathbf{N}
a
∈
N
,使得
a
n
<
∑
k
=
1
n
(
1
+
1
k
)
k
<
(
a
+
1
)
n
an < \sum_{k=1}^{n} \left(1 + \frac{1}{k}\right)^k < (a + 1)n
an
<
∑
k
=
1
n
(
1
+
k
1
)
k
<
(
a
+
1
)
n
恒成立?若存在,试证明你的结论并求出
a
a
a
的值;若不存在,请说明理由.
2007 · 四川 · 理 · 第 22 题 · 解答题
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