试题要求:
(I)证明:对任意的正整数n,都有 成立;
(II)设
证明数列 {an} 收敛。(本题满分10分)
试题来源:2011年考研《数学一》真题及答案解析
试题解析:
答案:
(I)【方法一】令
对任意正整数 n ,根据拉格朗
日中值定理,得
其中 ,
所以
【方法二】令 ,
则 ,
则当 x>0时,F(x) 单调增加。
又因为 F(0)=0,
所以 ,从而 ,
即
再令 ,
则 ,
即 单调增加。
又 ,所以,
从而 ,
即
综上可知,有
【方法三】令 ,
可知
又 ,
即 单调减少,
所以,
故 ,即
再令 ,
可知
又 ,
即 单调减少,
所以 ,
故 ,
即
综上可知,有
【方法四】因为 ,
且
所以
(II)【方法一】
由 (I)知,当 时
,
,
故数列 {an} 单调减少且有下界,所以 {an} 收敛。
【方法二】因为 ,
且 ,
又 ,
级数 收敛,所以数列 {an} 收敛。
解析:
本题主要考查了数列极限的问题。
考点:数列极限与函数极限的定义及其性质