Question

已知f（n）=1．
經(jīng)計(jì)算得f（2）=，f（4）＞2，f（8），f（16）＞3，f（32），通過(guò)觀察，我們可以得到一個(gè)一般性的結(jié)論．
（1）試寫出這個(gè)一般性的結(jié)論；
（2）請(qǐng)證明這個(gè)一般性的結(jié)論；
（3）對(duì)任一給定的正整數(shù)a，試問(wèn)是否存在正整數(shù)m，使得1？若存在，請(qǐng)給出符合條件的正整數(shù)m的一個(gè)值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

解：（1）根據(jù)f（2）=，f（4）＞2，f（8），f（16）＞3，f（32），通過(guò)觀察，
我們可以得到一個(gè)一般性的結(jié)論 f（2ⁿ）≥，（當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)取等號(hào)）．…（4分）
（2）證明：（數(shù)學(xué)歸納法）
①當(dāng)n=1時(shí)，結(jié)論顯然成立．
②假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)成立，即 ≥1+，…（2分）
當(dāng)n=k+1時(shí)，左邊=≥1++
≥1++=1+=右邊．
即當(dāng)n=k+1時(shí)，f（2ⁿ）≥1+ 也成立．…（3分）
由①②知，f（2ⁿ）≥1+ 成立． …（1分）
（3）由（2）可得，存在m滿足條件．…（1分）
令 a=1+，只要 ≥ 即可，即≥=，即 m≥，
可取 m=2^2a．…（3分）
分析：（1）根據(jù)條件通過(guò)觀察，可以得到一個(gè)一般性的結(jié)論 f（2ⁿ）≥，（當(dāng)且僅當(dāng)n=1時(shí)取等號(hào)）．
（2）用數(shù)學(xué)歸納法證明，檢驗(yàn)n=1時(shí)等式成立，假設(shè)n=k時(shí)成立，證明當(dāng)n=k+1時(shí)，等式也成立．
（3）由（2）可得，存在m滿足條件，a=1+，只要 ≥ 即可，從而得到m的取值范圍，借口求得m的值
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)是歸納推理，由特殊的列子得到一般性的結(jié)論，用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式，屬于難題．