题目
已知函数
且存在
使
(I)证明:
是R上的单调增函数;(II)设
其中 
证明:

(III)证明:
答案
(I)∵
是R上的单调增函数.(II)∵
, 即
.又
是增函数, ∴
.即
.又
,综上,
.用数学归纳法证明如下:(1)当n=1时,上面已证明成立.
(2)假设当n=k(k≥1)时有
.当n=k+1时,由
是单调增函数,有
,∴

由(1)(2)知对一切n=1,2,…,都有
.(III)


.由(Ⅱ)知

∴
且存在
使
是R上的单调增函数;
其中 

是R上的单调增函数.
, 即
.又
是增函数, ∴
.
.又
,
.用数学归纳法证明如下:
.
是单调增函数,有
,
.

.