问题 解答题
设a∈R,f(x)=
a•2x+a-2
2x+1
是奇函数,
(1)求a的值;
(2)如果g(n)=
n
n+1
(n∈N+),试比较f(n)与g(n)的大小(n∈N+).
答案

∵(1)f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,2a-2=0,解得a=1.

经验证a=1,f(x)是奇函数,∴a=1.

(2)由(1)可知:f(x)=

2x-1
2x+1
,∴f(n)=
2n-1
2n+1

∴f(n)-g(n)=

2n-1
2n+1
-
n
n+1
=
2n-2n-1
(2n+1)(n+1)

只要比较2n与2n+1的大小即可.

当n=1,2时,f(n)<g(n);当n≥3时,2n>2n+1,f(n)>g(n).

下面证明,n≥3时,2n>2n+1,即f(x)>g(x).

①n=3时,23>2×3+1,显然成立,

②假设n=k(k≥3,k∈N+)时,2k>2k+1,

那么n=k+1时,2k+1=2×2k>2(2k+1).

2(2k+1)-[2(k+1)+1]=4k+2-2k-3=2k-1>0(∵k≥3),

有2k+1>2(k+1)+1.

∴n=k+1时,不等式也成立,由①②可以断定,n≥3,n∈N+时,2n>2n+1.

结论:n=1,2时,f(n)<g(n);当n≥3,n∈N+时,f(n)>g(n).

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