(2018中科大自招最后一题)
设$a_1=1,a_{n+1}=\left(1+\dfrac{1}{n}\right)^3(n+a_n)$证明:
(1)$a_n=n^3\left(1+\sum\limits_{k=1}^{n-1}\dfrac{1}{k^2}\right);
(2)\prod\limits_{k=1}^n\left(1+\dfrac{k}{a_k}\right)<3$

证明:
1)数学归纳法,略.

$k=1$时候显然成立,$k\ge2$时有如下漂亮的连乘积放缩:

\begin{align*}
\prod\limits_{k=1}^n\left(1+\dfrac{k}{a_k}\right)&=\prod\limits_{k=1}^n\left(1+\dfrac{1}{k^2(1+\sum\limits_{m=1}^{k-1}\frac{1}{m^2})}\right)\\
&<\prod\limits_{k=1}^n(1+\dfrac{1}{k^2\left(2-\frac{1}{k}\right)})\\
&=\prod\limits_{k=1}^{n}{\dfrac{2k^2-k+1}{2k^2-k}}\\
&<2\prod_{k=2}^{n}{\dfrac{k(2k-1)}{(k-1)(2k+1)}}\\
&=\dfrac{6n}{2n+1}\\
&<3
\end{align*}

如果证明$<8$则变为一道难度降为高考题的题,可以解答如下:

由于
\begin{align*}
\sum\limits_{k=1}^n\dfrac{k}{a_k}& =\sum\limits_{k=1}^n\dfrac{k}{k^3\left(1+\sum\limits_{m=1}^{k-1}\frac{1}{m^2}\right)} \\
& <\sum\limits_{k=1}^n\dfrac{1}{k^2\left(2-\frac{1}{k}\right)}\\
&=\sum\limits_{k=1}^n\dfrac{1}{2k^2-k}\\
&<\sum\limits_{k=1}^n\dfrac{1}{2(k-\frac{3}{4})(k+\frac{1}{4})}\\
&=2-\dfrac{1}{2n+1/2}\\
&<2
\end{align*}

\begin{align*}
\prod\limits_{k=1}^n\left(1+\dfrac{k}{a_k}\right)& \le\left(\dfrac{\sum\limits_{k=1}^n{(1+\dfrac{k}{a_k}})}{n}\right)^n \\
& <\left(1+\dfrac{2}{n}\right)^n\\
&<e^2<8
\end{align*}

改为$<8$后本质上考察了下面这个重要的极限:

$\lim\limits_{n\longrightarrow +\infty}{(1+\dfrac{1}{n})^n}=e$

练习:证明存在:$n\in N,\prod\limits_{k=1}^n\left(\dfrac{k^2}{k^2+1}\right)<\dfrac{2}{7}$

MT【198】连乘积放缩的更多相关文章

  1. MT【26】ln(1+x)的对数平均放缩

    评:1.某种程度上$ln(1+x)\ge \frac{2x}{2+x}$是最佳放缩. 2.这里涉及到分母为幂函数型的放缩技巧,但是不够强,做不了这题.

  2. MT【167】反复放缩

    已知数列$\{a_n\}$满足:$a_1=1,a_{n+1}=a_n+\dfrac{a_n^2}{n(n+1)}$1)证明:对任意$n\in N^+,a_n<5$2)证明:不存在$M\le4$, ...

  3. MT【71】数列裂项放缩题

    已知${a_n}$满足$a_1=1,a_{n+1}=(1+\frac{1}{n^2+n})a_n.$证明:当$n\in N^+$时, $(1)a_{n+1}>a_n.(2)\frac{2n}{n ...

  4. MT【53】对数平均做数列放缩

    [从最简单的做起]--波利亚 请看下面三道循序渐进不断加细的题. 评:随着右边的不断加细,解决问题的方法也越来越"高端".当然最佳值$ln2$我们可以用相对 容易的方法来证明: $ ...

  5. MT【22】一道分母为混合型的放缩

    评:指数函数增长>幂函数增长>对数函数增长.

  6. MT【11】对数放缩题

    解答:C 评论:这里讲几个背景知识

  7. 多点触摸(MT)协议(翻译)

    参考: http://www.kernel.org/doc/Documentation/input/multi-touch-protocol.txt 转自:http://www.arm9home.ne ...

  8. leetcode 198

    198. House Robber You are a professional robber planning to rob houses along a street. Each house ha ...

  9. /MT、/MD编译选项,以及可能引起在不同堆中申请、释放内存的问题

    一.MD(d).MT(d)编译选项的区别 1.编译选项的位置 以VS2005为例,这样子打开: 1)         打开项目的Property Pages对话框 2)         点击左侧C/C ...

随机推荐

  1. 在testbench从文件读入激励

    在验证verilog逻辑模块功能时候,我们可以从文件中读入激励,便于大规模的验证.文件中的数据我们可以用c++编写程序产生. 第一种读入文件的方法是用系统函数:$readmemb, readmemh, ...

  2. # 2017-2018-2 20155319『网络对抗技术』Exp4:恶意代码分析

    2017-2018-2 20155319『网络对抗技术』Exp4:恶意代码分析 实验目标与基础问题 ++1.实践目标++ 监控你自己系统的运行状态,看有没有可疑的程序在运行. 分析一个恶意软件,就分析 ...

  3. 20155327 Exp9 Web安全基础

    20155327 Exp9 Web安全基础 基础问题回答 (1)SQL注入攻击原理,如何防御 SQL注入攻击就是通过把SQL命令插入到Web表单递交或输入域名或页面请求的查询字符串,最终达到欺骗服务器 ...

  4. 2017-2018-1 20155331 嵌入式C语言

    2017-2018-1 20155331 嵌入式C语言 作业要求: 在作业本上完成附图作业,要认真看题目要求. 提交作业截图 作弊本学期成绩清零(有雷同的,不管是给别人传答案,还是找别人要答案都清零) ...

  5. mfc 控件添加变量

    关联控件变量 初始化数据 一.关联控件变量 .为Edit控件关联数值类变量 变量名 m_edt1_s .为Edit控件关联控件类变量 变量名 m_edt1_ctl 二.控件变量的使用 HWND h=: ...

  6. web api token验证理解

    最近一直在学习web api authentication,以Jwt为例,可以这样理解,token是身份证,用户名和密码是户口本,身份证是有有效期的(jwt 有过期时间),且携带方便(自己带有所有信息 ...

  7. fastDFS教程Ⅱ-文件服务器迁移

    在实际的项目应用中,由于服务器替换或项目变更难免会存在fastDFS文件服务器迁移的工作.本文重点介绍fastDFS文件系统在不同情况下的文件迁移处理方案. 1.迁移时IP地址不变 通过文件服务器存储 ...

  8. hdu 2036:改革春风吹满地(叉积求凸多边形面积)

    改革春风吹满地 Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)Total Sub ...

  9. 2、Arx二次开发创建第一个应用程序

    一.本节课程 Arx二次开发创建第一个应用程序 二.本节要讲解的知识点 1.手动创建ARX的应用的步骤. 2.应用向导创建ARX应用程序的步骤. 三.具体内容 1.需求:创建一个Hello World ...

  10. spring boot 2.0 源码分析(二)

    在上一章学习了spring boot 2.0启动的大概流程以后,今天我们来深挖一下SpringApplication实例变量的run函数. 先把这段run函数的代码贴出来: /** * Run the ...