求证对任意正整数N 2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>ln(n+1)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 06:36:40
求证对任意正整数N 2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>ln(n+1)

求证对任意正整数N 2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>ln(n+1)
求证对任意正整数N 2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>ln(n+1)

求证对任意正整数N 2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>ln(n+1)
先证明不等式:当x>0时ln(x+1)<x
令f(x)=x-ln(x+1),则f'(x)=1-1/(x+1)=x/(x+1)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,于是f(x)>f(0)=0,即当x>0时ln(x+1)<x
在不等式中取x为1/n,有当1/n>0时ln(1/n+1)<1/n,即n>0时1/n>ln(n+1)-lnn
所以2/1^2+3/2^2+……+(n+1)/n^2>1/1^2+2/2^2+...+n/n^2=1+1/2+...+1/n>ln2-ln1+ln3-ln2+...+ln(n+1)-lnn=ln(n+1)-ln1=ln(n+1)
原不等式得证