解题思路:第(Ⅰ)问中,可构造函数f(x)=(1+x)p-(1+px),求导数后利用函数的单调性求解;
对第(Ⅱ)问,从an+1>c1 p
着手,由an+1=[p−1/p]an+[c/p]an1-p,将求证式进行等价转化后即可解决,用相同的方式将an>an+1进行转换,设法利用已证结论证明.
证明:(Ⅰ)令f(x)=(1+x)p-(1+px),则f′(x)=p(1+x)p-1-p=p[(1+x)p-1-1].
①当-1<x<0时,0<1+x<1,由p>1知p-1>0,∴(1+x)p-1<(1+x)0=1,
∴(1+x)p-1-1<0,即f′(x)<0,
∴f(x)在(-1,0]上为减函数,
∴f(x)>f(0)=(1+0)p-(1+p×0)=0,即(1+x)p-(1+px)>0,
∴(1+x)p>1+px.
②当x>0时,有1+x>1,得(1+x)p-1>(1+x)0=1,
∴f′(x)>0,
∴f(x)在[0,+∞)上为增函数,
∴f(x)>f(0)=0,
∴(1+x)p>1+px.
综合①、②知,当x>-1且x≠0时,都有(1+x)p>1+px,得证.
(Ⅱ)先证an+1>c
1
p.
∵an+1=[p−1/p]an+[c/p]an1-p,∴只需证[p−1/p]an+[c/p]an1-p>c
1
p,
将[p−1/p]写成p-1个[1/p]相加,上式左边=[1/pan+
1
pan+…+
1
pan+
c
a1−pn
p]≥p
p
ap−1n
pp−1•
c
a1−pn
p
=c
1
p,
当且仅当
an
p=
c
a1−pn
p,即an=c
1
p时,上式取“=”号,
当n=1时,由题设知a1>c
1
p,∴上式“=”号不成立,
∴
点评:
本题考点: 不等式的证明;数列与不等式的综合;分析法和综合法.
考点点评: 本题是一道压轴题,考查的知识众多,涉及到函数、数列、不等式,利用的方法有分析法与综合法等,综合性很强,难度较大.