已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx.求证:对大于1的任意整数n,都有lnn>1/2+1/3+1/4+...+1/n

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 02:48:27
已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx.求证:对大于1的任意整数n,都有lnn>1/2+1/3+1/4+...+1/n

已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx.求证:对大于1的任意整数n,都有lnn>1/2+1/3+1/4+...+1/n
已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx.求证:对大于1的任意整数n,都有lnn>1/2+1/3+1/4+...+1/n

已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx.求证:对大于1的任意整数n,都有lnn>1/2+1/3+1/4+...+1/n
对f(x)求导 f′(x)=-1/x²+1/x 令f′(x)>0 可知f(x)在[1 +∞) 上是增函数
即f(1)1/2+1/3+1/4+...+1/k成立
当n=k+1时,ln(k+1)=f(k+1)-1/(k+1)+1>f(k)-1/(k(k+1))+1=f(k)-1/k+1+1/(k+1)=lnk+1/(k+1)>1/2+1/3+1/4+...+1/k+1/(k+1) 证毕.

已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx 构造不好,将函数构造为 g(x)=ln(x+1)-ln(x)-1/x
导函数为g'(x)=1/(x+1)-1/x+1/x2
=1/(x+1)x2>0 在[1,+无穷)上恒成立]
所以g(x)>g(1)=ln2-ln1-1=ln2-1>0
令x=1,2,3,````,n ...

全部展开

已知函数f(x)=(1-x)/x+lnx 构造不好,将函数构造为 g(x)=ln(x+1)-ln(x)-1/x
导函数为g'(x)=1/(x+1)-1/x+1/x2
=1/(x+1)x2>0 在[1,+无穷)上恒成立]
所以g(x)>g(1)=ln2-ln1-1=ln2-1>0
令x=1,2,3,````,n g(1)=ln2-ln1-1>0
g(2)=ln3-ln2-1/2>0
g(3)=ln4-ln3-1/3>0
...
g(n)=ln(n+1)-lnn-1/n>0
累加得ln(n+1)-lnn+...+ln4-ln3+ln3-ln2+ln2-ln1>1+1/2+1/3+...+1/n>1/2+1/3+...+1/n+1/(n+1)
令n+1=n 即得答案

收起