满足(1+1/n)^n<n的正整数n的范围

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/18 07:56:35
要过程
!!!要详细过程(高中方法),拜托不会的别占位,把机会留给有能力有耐心的人。
谢谢

设0<a<b 则对于任一正整数n,有
b^(n+1)<b^(n+1)+b^n*a
即 b^(n+1)<b^n(b+a)
因为b^(n+1)-a^(n+1)<b^(n+1)
b^n(b+a)<(n+1)b^n(b+a)
所以由以上三式得:b^(n+1)-a^(n+1)<(n+1)b^n(b+a)
整理后:a^(n+1)>b^n[(n+1)a-nb] ——(1)
设 a=1+1/(n+1) , b=1+1/n 并带入上式中括号内:
(n+1)a-nb=(n+1)[1+1/(n+1)]-n(1+1/n)=1
所以(1)式化简为:
[1+1/(n+1)]^(n+1)>(1+1/n)^n
所以有:y=(1/1+1/n) 是单调递增函数。
又设a=1,b=1+1/(2n) 带入(1)得:
(n+1)a-nb=(n+1)-n[1+1/(2n)]=1/2
故有:1>[1+1/(2n)]/2
所以 1+[1+1/(2n)]^2n<4
所以 (1+1/n)^n 是有界的,即是收敛的
把1、2、3……代入原式可知:
当n≥3时原式成立,又函数递增
所以 正整数n取值[3,+∞)

注:以上是高中知识,高等数学里有 (1+1/x)当x趋向无穷大时式子=常数e,直接验证一下1,2,...就可以了,比较简单

用二项式定理将(1+1/n)^n展开可以证明(1+1/n)^n<3,所以满足(1+1/n)^n<n的正整数n取值是[3,+∞).

n>3:
(1+1/n)^n = 1 + 1 + (n-1)/(2!n) + (n-1)(n-2)/(3!n^2) + ...
< 1 + 1 + 1/2! + 1/3! + ...
< 1 + 1 + 1/(2*1) + 1/(3*2) + ...