设 ${{a}_{1}}=1$,${{a}_{n+1}}={{\left( 1+\dfrac{1}{n} \right)}^{3}}\left( n+{{a}_{n}} \right)$,求证:
【难度】
【出处】
2018年中国科学技术大学自主招生试题
【标注】
  1. $\displaystyle {{a}_{n}}={{n}^{3}}\left( 1+\sum\limits_{k=1}^{n-1}{\frac{1}{{{k}^{2}}}} \right)$;
    标注
    答案
    解析
    $\dfrac{{{a}_{n+1}}}{{{\left( n+1\right)}^{3}}}=\dfrac{{{a}_{n}}}{{{n}^{3}}}+\dfrac{1}{{{n}^{2}}}$,叠加可得答案.
  2. $\displaystyle \prod\limits_{k=1}^{n}{\left( 1+\frac{k}{{{a}_{k}}} \right)<3}$.
    标注
    答案
    解析
    $1+\dfrac{k}{{{a}_{k}}}=\dfrac{{{a}_{k}}+k}{{{a}_{k}}}=\dfrac{{{k}^{3}}{{a}_{k+1}}}{{{\left(k+1 \right)}^{3}}{{a}_{k}}}$
    $\displaystyle \prod\limits_{k=1}^{n}{\left(1+\dfrac{k}{{{a}_{k}}} \right)}=\frac{{{a}_{n+1}}}{{{\left( n+1 \right)}^{3}}}=$ $\displaystyle 1+\sum\limits_{k=1}^{n}{\frac{1}{{{k}^{2}}}}<2+\sum\limits_{k=1}^{n-1}{\frac{1}{k\left(k+1 \right)}}=3-\frac{1}{n}<3$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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