已知正整数 $a_1,a_2,\cdots ,a_n$ 都是合数,并且两两互素,求证:$\dfrac 1{a_1}+\dfrac 1{a_2}+\cdots +\dfrac 1{a_n}<\dfrac 12$.
【难度】
【出处】
2011年全国高中数学联赛安徽省预赛
【标注】
【答案】
【解析】
设 $a_k$ 的最小素因子为 $p_k$,因为 $a_k$ 不是素数,所以$$a_k\geqslant p_k^2,$$于是\[\begin{split}\sum\limits_{k=1}^n{\dfrac 1{a_k}}&\leqslant \sum\limits_{k=2}^n{\dfrac 1{p_k^2}}\\&\leqslant \dfrac 14 +\sum\limits_{k=2}^n{\dfrac 1{(2k-1)^2}}\\&\leqslant \dfrac 14 +\sum\limits _{k=2}^n{\dfrac 1{(2k-1)^2-1}}\\&=\dfrac 12 -\dfrac 1{4n}<\dfrac 12.\end{split}\]
答案 解析 备注
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