(本小题满分14分) 已知数列 a _ n 的各项均为正数…——2015 高考数学第 22 题答案解析

2015_省自主命题(湖北)

2015 Hubei Question 22 Free-response Differentiating
2015_省自主命题(湖北)

22.(本小题满分14分)

已知数列 $\left\{ a _ { n } \right\}$ 的各项均为正数, $b _ { n } = n ( 1 + { \frac { 1 } { n } } ) ^ { n } a _ { n } ~ ( n \in \mathbf { N } _ { + } )$ , 为自然对数的底数e

(Ⅰ)求函数 $f ( x ) = 1 + x - \mathbf { e } ^ { x }$ 的单调区间,并比较 $( 1 + { \frac { 1 } { n } } ) ^ { n }$ 与 的大小;e

(Ⅱ)计算 ${ \frac { b _ { 1 } } { a _ { 1 } } } , \ { \frac { b _ { 1 } b _ { 2 } } { a _ { 1 } a _ { 2 } } } , \ { \frac { b _ { 1 } b _ { 2 } b _ { 3 } } { a _ { 1 } a _ { 2 } a _ { 3 } } }$ ,由此推测计算 $\frac { b _ { 1 } b _ { 2 } \cdots b _ { n } } { a _ { 1 } a _ { 2 } \cdots a _ { n } }$ 的公式,并给出证明;

(Ⅲ)令 $c _ { n } = ( a _ { 1 } a _ { 2 } \cdots a _ { n } ) ^ { \frac { 1 } { n } }$ ,数列 $\{ a _ { n } \} \ , \quad \{ c _ { n } \}$ 的前 项和分别记为n $S _ { n } , T _ { n }$ , 证明: $T _ { n } < e S _ { n }$

Answer key

(Ⅰ)f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为(0,+∞). $( 1 + { \frac { 1 } { n } } ) ^ { n } < \mathtt { e }$ ;(Ⅱ)详见解析; (Ⅲ)详见解析.

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