Question

當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，用數(shù)學(xué)歸納法證明：?n∈N^*，e^x-1＞

xn

n!

．（n!=1•2•3•…•（n-1）n）

Answer 1

考點(diǎn)：數(shù)學(xué)歸納法

專題：導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用,點(diǎn)列、遞歸數(shù)列與數(shù)學(xué)歸納法

分析：構(gòu)造函數(shù)g_n（x）=e^x-1-

xn

n!

，當(dāng)n=1時(shí)，只需證明g₁（x）=e^x-1-x＞0（利用導(dǎo)數(shù)法易證）；當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，假設(shè)n=k時(shí)不等式成立，即g_k（x）=e^x-1-

xk

k!

＞0，去證明
當(dāng)n=k+1時(shí)，不等式也成立，從而證得結(jié)論成立即可．

解答： 證明：設(shè)g_n（x）=e^x-1-

xn

n!

，
當(dāng)n=1時(shí)，只需證明g₁（x）=e^x-1-x＞0，當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，g₁′（x）=e^x-1-1＞0，
所以g₁（x）=e^x-1-x在（1，+∞）上是增函數(shù)，∴g₁（x）＞g₁（1）=e⁰-1=0，即e^x-1＞x；
當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，
假設(shè)n=k時(shí)不等式成立，即g_k（x）=e^x-1-

xk

k!

＞0，
當(dāng)n=k+1時(shí)，
因?yàn)間_k+1′（x）=e^x-1-

(k+1)xk

(k+1)!

=e^x-1-

xk

k!

＞0，
所以g_k+1（x）在（1，+∞）上也是增函數(shù)．
所以g（x）＞g_k+1（1）=e⁰-

1

(k+1)!

=1-

1

(k+1)!

＞0，
即當(dāng)n=k+1時(shí)，不等式成立．
由歸納原理，知當(dāng)x∈（1，+∞）時(shí)，?n∈N^*，e^x-1-

xn

n!

．

點(diǎn)評：本題考查數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用，考查構(gòu)造函數(shù)思想與導(dǎo)數(shù)法判斷函數(shù)的單調(diào)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，考察推理證明能力，屬于難題．