求证:$\dfrac{\ln 2}{2^4}+\dfrac{\ln 3}{3^4}+\cdots +\dfrac{\ln n}{n^4}<\dfrac{1}{4{\rm e}}$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    级数不等式的证明
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    裂项放缩法
【答案】
【解析】
当 $k\geqslant 2$ 时,裂项$$\dfrac{\ln k}{k^4}<\dfrac 19\left[\dfrac{3\ln \left(k-\dfrac 12\right)+1}{\left(k-\dfrac 12\right)^3}-\dfrac{3\ln\left(k+\dfrac 12\right)+1}{\left(k+\dfrac 12\right)^3}\right],$$于是$$LHS<\dfrac{\ln 2}{16}+\dfrac{\ln 3}{81}+\dfrac{8\left(1+3\ln \dfrac 72\right)}{3087}\approx 0.069216<\dfrac {1}{4\rm e}.$$
答案 解析 备注
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