见解析
(1)函数
是补函数。证明如下:
①
;
②
;
③令
,有
,
因为
,所以当
时,
,所以
在(0,1)上单调递减,故函数
在(0,1)上单调递减。
(2)当
,由
,得:
①当
时,中介元
;
②当
且
时,由(*)可得
或
;
得中介元
,综上有对任意的
,中介元
(
)
于是,当
时,有
=
当n无限增大时,
无限接近于,
无限接近于
,故对任意的
,
成立等价于
,即
;
(3)当
时,
,中介元是
①当
时,
,中介元为
,所以点
不在直线y=1-x的上方,不符合条件;
②当
时,依题意