【答案】(I)$f(x)$ 的单调递增区间为 $(-\infty, 0)$,单调递减区间为 $(0,+\infty) .\left(1+\frac{1}{n}\right)^{n}<\mathrm{e}$;(II)详见解析;
(III)详见解析。
【解析】(I)$f(x)$ 的定义域为 $(-\infty,+\infty), f^{\prime}(x)=1-e^{x}$.
当 $f^{\prime}(x)>0$,即 $x<0$ 时,$f(x)$ 单调递增;
当 $f^{\prime}(x)<0$,即 $x>0$ 时,$f(x)$ 单调递减.
故 $f(x)$ 的单调递增区间为 $(-\infty, 0)$,单调递减区间为 $(0,+\infty)$.
当 $x>0$ 时,$f(x)今 $x=\frac{1}{n}$,得 $1+\frac{1}{n}(II)$\frac{b_{1}}{a_{1}}=1 \cdot\left(1+\frac{1}{1}\right)^{1}=1+1=2 ; \quad \frac{b_{1} b_{2}}{a_{1} a_{2}}=\frac{b_{1}}{a_{1}} \cdot \frac{b_{2}}{a_{2}}=2 \cdot 2\left(1+\frac{1}{2}\right)^{2}=(2+1)^{2}=3^{2}$;
$\frac{b_{1} b_{2} b_{3}}{a_{1} a_{2} a_{3}}=\frac{b_{1} b_{2}}{a_{1} a_{2}} \cdot \frac{b_{3}}{a_{3}}=3^{2} \cdot 3\left(1+\frac{1}{3}\right)^{3}=(3+1)^{3}=4^{3}$.
由此推测:$\frac{b_{1} b_{2} \cdots b_{n}}{a_{1} a_{2} \cdots a_{n}}=(n+1)^{n}$.
下面用数学归纳法证明②。
(1)当 $n=1$ 时,左边 $=$ 右边 $=2$,②成立.
(2)假设当 $n=k$ 时,②成立,即 $\frac{b_{1} b_{2} \cdots b_{k}}{a_{1} a_{2} \cdots a_{k}}=(k+1)^{k}$.
当 $n=k+1$ 时,$b_{k+1}=(k+1)\left(1+\frac{1}{k+1}\right)^{k+1} a_{k+1}$,
由归纳假设可得 $\frac{b_{1} b_{2} \cdots b_{k} b_{k+1}}{a_{1} a_{2} \cdots a_{k} a_{k+1}}=\frac{b_{1} b_{2} \cdots b_{k}}{a_{1} a_{2} \cdots a_{k}} \cdot \frac{b_{k+1}}{a_{k+1}}=(k+1)^{k}(k+1)\left(1+\frac{1}{k+1}\right)^{k+1}=(k+2)^{k+1}$.
所以当 $n=k+1$ 时,②也成立.
根据(1)(2),可知②对一切正整数 $n$ 都成立。
(III)由 $c_{n}$ 的定义,②,算术一几何平均不等式,$b_{n}$ 的定义及①得
$T_{n}=c_{1}+c_{2}+c_{3}+\cdots+c_{n}=\left(a_{1}\right)^{\frac{1}{1}}+\left(a_{1} a_{2}\right)^{\frac{1}{2}}+\left(a_{1} a_{2} a_{3}\right)^{\frac{1}{3}}+\cdots+\left(a_{1} a_{2} \cdots a_{n}\right)^{\frac{1}{n}}$
$=\frac{\left(b_{1}\right)^{\frac{1}{1}}}{2}+\frac{\left(b_{1} b_{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{3}+\frac{\left(b_{1} b_{2} b_{3}\right)^{\frac{1}{3}}}{4}+\cdots+\frac{\left(b_{1} b_{2} \cdots b_{n}\right)^{\frac{1}{n}}}{n+1}$
$\leq \frac{b_{1}}{1 \times 2}+\frac{b_{1}+b_{2}}{2 \times 3}+\frac{b_{1}+b_{2}+b_{3}}{3 \times 4}+\cdots+\frac{b_{1}+b_{2}+\cdots+b_{n}}{n(n+1)}$
$=b_{1}\left[\frac{1}{1 \times 2}+\frac{1}{2 \times 3}+\cdots+\frac{1}{n(n+1)}\right]+b_{2}\left[\frac{1}{2 \times 3}+\frac{1}{3 \times 4}+\cdots+\frac{1}{n(n+1)}\right]+\cdots+b_{n} \cdot \frac{1}{n(n+1)}$
$=b_{1}\left(1-\frac{1}{n+1}\right)+b_{2}\left(\frac{1}{2}-\frac{1}{n+1}\right)+\cdots+b_{n}\left(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\right)$
$<\frac{b_{1}}{1}+\frac{b_{2}}{2}+\cdots+\frac{b_{n}}{n}=\left(1+\frac{1}{1}\right)^{1} a_{1}+\left(1+\frac{1}{2}\right)^{2} a_{2}+\cdots+\left(1+\frac{1}{n}\right)^{n} a_{n}$
$即 $T_{n}【考点定位】导数的应,数列的概念,数学归纳法,基本不等式,不等式的证明.
【名师点睛】使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的。
运用数学归纳法应注意以下三点:(1)$n=n_{0}$ 时成立,要弄清楚命题的含义。(2)由假设 $n=k$ 成立证 $n=k$ +1 时,要推导详实,并且一定要运用 $n=k$ 成立的结论.(3)要注意 $n=k$ 到 $n=k+1$ 时增加的项数.