ln(n+1)<1+1⼀2+1⼀3.....+1⼀n<1+lnn 用定积分证明 答案看不懂求助

2024-11-27 18:48:12
推荐回答(2个)
回答1:

证明:令 f(x) =1/x,则 f(x) 在区间 [ n, n+1 ] 上求出最大值和最小值。

解析如下:

1、按照定积分的周期函数的平移性质 确实应该先确定被积函数的周期,最主要用三角函数那个降幂扩角那个公式确定周期。

2、积分限变换的时候,确实要考虑被积函数的正负 题中(1)(2)换积分限是因为它的周期而不是正负的问题,(2)第4个等号才是应为正负而去掉根号的。


定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上积分和的极限。

这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值,而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式)。

一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。



回答2:

证明:令 f(x) =1/x,
则 f(x) 在区间 [ n, n+1 ] 上的最大值为
f(n) =1/n,
最小值为
f(n+1) =1/(n+1).
由定积分性质, 得
1/(n+1) < f(x)在[ n, n+1 ] 上的定积分 < 1/n
即 1/(n+1) < ln (n+1) -ln n < 1/n.
所以 1/2 < ln 2 < 1,
1/3 < ln3 -ln2 < 1/2,
... ...
1/(n+1) < ln (n+1) -ln n < 1/n,
所以 1/2 +1/3 +... +1/(n+1) < ln (n+1) < 1 +1/2 +1/3 +... +1/n,
同理, 1/2 +1/3 +... +1/n < ln n,
所以 1 +1/2 +1/3 +... +1/n < 1 +ln n.
综上, ln (n+1) <1 +1/2 +1/3 +... +1/n < 1 +ln n.

则由定积分的性质:设M,m 分别是 f(x) 在 [a,b] 上的最大值及最小值,
得: m (b-a) ≤ f(x) 在 [a,b] 上的定积分≤ M (b-a).