(本小题满分13分)
设实数,整数,。
(Ⅰ)证明:当且时,;
(Ⅱ)数列满足,。证明:。
(Ⅰ)①当时,;
②假设时不等式成立,
当时,
,所以时,原不等式也成立。
综合①②可知,当且时,对一切整数,不等式均成立。
(Ⅱ)证法1:先用数学归纳法证明。
①当时,由题设知成立。
②假设时,不等式成立。
由易知。
当时,因为,由得,
由(Ⅰ)中的结论得,
因此,即,所以当时,不等式也成立;
综合①②可知对一切正整数,不等式均成立。
再由可得,即;
综上所述,。
证法2:设,,则,
并且;
由此可知在单调递增,当时,。
①当时,由可知,并且,从而,故当时,不等式成立;
②假设时不等式成立,则当时,,即有,所以当时,原不等式也成立。
本题主要考查数学归纳法。
(Ⅰ)用数学归纳法证明。
(Ⅱ)用数学归纳法并根据(Ⅰ)中结论证明得出,根据得,得证;或者构造函数,通过求导得到其单调区间,最后利用数学归纳法也可得证。