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】
由于当 $k=2,\cdots,n$ 时,有\[\dfrac{\ln k}{k}<\dfrac{1}{\rm e},\]于是只需要证明$$\dfrac{1}{2^3}+\dfrac{1}{3^3}+\cdots +\dfrac{1}{n^3}<\dfrac{1}{4},$$而$$\dfrac{1}{k^3}<\dfrac 1{(k-1)k(k+1)}=\dfrac 12\left[\dfrac{1}{(k-1)k}-\dfrac{1}{k(k+1)}\right],$$于是不等式显然成立.
答案 解析 备注
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