已知常數(shù)a>0,n為正整數(shù),fn(x)=xn-(x+a)n(x>0)是關于x的函數(shù),
(1)判定函數(shù)fn(x)的單調(diào)性,并證明你的結(jié)論;
(2)對任意n≥a,證明fn+1′(n+1)<(n+1)fn′(n)。
解:(1)fn′(x)=nxn-1-n(x+a)n-1=n[xn-1-(x+a)n-1],
∵a>0,x>0,
∴fn′(x)<0,
∴fn(x)在(0,+∞)單調(diào)遞減。
(2)由上知:當x>a>0時,fn(x)=xn-(x+a)n是關于x的減函數(shù),
∴當n≥a時,有:(n+1)n-(n+1+a)n≤nn-(n+a)n
又∵fn+1′(x)=(n+1)[xn-(x+a)n],
∴fn+1′(n+1)=(n+1)[(n+1)n-(n+1+a)n]<(n+1)[nn-(n+a)n]
=(n+1)[nn-(n+a)(n+a)n-1]
(n+1)fn′(n)=(n+1)n[nn-1-(n+a)n-1]=(n+1)[nn-n(n+a)n-1],
∵(n+a)>n,
∴fn+1′(n+1)<(n+1)fn′(n)。
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