1/n+1 + 1/n+2 + 1/n+3 +.+1/2n>a对于一切大于1的自然数n都成立,求a的范围

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/13 02:47:11
1/n+1 + 1/n+2 + 1/n+3 +.+1/2n>a对于一切大于1的自然数n都成立,求a的范围

1/n+1 + 1/n+2 + 1/n+3 +.+1/2n>a对于一切大于1的自然数n都成立,求a的范围
1/n+1 + 1/n+2 + 1/n+3 +.+1/2n>a对于一切大于1的自然数n都成立,求a的范围

1/n+1 + 1/n+2 + 1/n+3 +.+1/2n>a对于一切大于1的自然数n都成立,求a的范围
由柯西不等式:
[(n+1)+(n+2)+...+(2n)][1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/(2n)]>(1+1+...+1)^2=(n)^2{注,一共有n个1,而且等号显然不成立}
而由等差数列求和公式有:(n+1)+(n+2)+...+(2n)=(2n+n+1)n/2=(3n+1)n/2
于是1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/(3n)>(2n^2)/[n(3n+1)]=2n/(3n+1)
所以a<=2n/(3n+1)<2/3

a的取值范围是(-∞,2/3)

也就是说a小于原式的最小值
设An=1/(n+1)+1/(n+2)+…1/2n
则An+1=1/(n+2)+1/(n+3)+…1/(2n+1)+1/(2n+2)
An+1-An=1/(2n+1)+1/(2n+2)-1/(n+1)=1/(2n+1)-1/(2n+2)>0
则An递增
故最小值为n=2时取为7/12
则a<7/12