Question

設(shè)a∈R，f（x）=

a•2x+a-2

2x+1

是奇函數(shù)，
（1）求a的值；
（2）如果g（n）=

n

n+1

（n∈N₊），試比較f（n）與g（n）的大�。╪∈N₊）．

Answer 1

考點(diǎn)：不等式比較大小,函數(shù)奇偶性的性質(zhì)

專題：歸納法,函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用

分析：（1）利用奇函數(shù)的定義即可得出；
（2）利用作差法和數(shù)學(xué)歸納法即可得出．

解答： 解：∵（1）f（x）是定義在R上的奇函數(shù)，∴f（0）=0，2a-2=0，解得a=1．
經(jīng)驗(yàn)證a=1，f（x）是奇函數(shù)，∴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)

．
只要比較2ⁿ與2n+1的大小即可．
當(dāng)n=1，2時(shí)，f（n）＜g（n）；當(dāng)n≥3時(shí)，2ⁿ＞2n+1，f（n）＞g（n）．
下面證明，n≥3時(shí)，2ⁿ＞2n+1，即f（x）＞g（x）．
①n=3時(shí)，2³＞2×3+1，顯然成立，
②假設(shè)n=k（k≥3，k∈N₊）時(shí)，2^k＞2k+1，
那么n=k+1時(shí)，2^k+1=2×2^k＞2（2k+1）．
2（2k+1）-[2（k+1）+1]=4k+2-2k-3=2k-1＞0（∵k≥3），
有2^k+1＞2（k+1）+1．
∴n=k+1時(shí)，不等式也成立，由①②可以斷定，n≥3，n∈N₊時(shí)，2ⁿ＞2n+1．
結(jié)論：n=1，2時(shí)，f（n）＜g（n）；當(dāng)n≥3，n∈N₊時(shí)，f（n）＞g（n）．

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握奇函數(shù)的定義、作差法和數(shù)學(xué)歸納法是解題的關(guān)鍵．