设 $a_n=n(n+1)\cdot 2^n$,$n\in\mathbb N^*$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    分拆与裂项
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    放缩
    >
    等比放缩法
  1. 求证:$\dfrac{3}{a_1}+\dfrac{4}{a_2}+\cdots +\dfrac{n+2}{a_n}<1$;
    标注
    • 知识点
      >
      代数变形
      >
      代数式的形
      >
      分拆与裂项
    答案
    解析
    由于$$\dfrac{n+2}{a_n}=\dfrac{n+2}{n(n+1)\cdot 2^n}=\dfrac{1}{n\cdot 2^{n-1}}-\dfrac{1}{(n+1)\cdot 2^n},$$于是$$\dfrac{3}{a_1}+\dfrac{4}{a_2}+\cdots +\dfrac{n+2}{a_n}=1-\dfrac{1}{(n+1)\cdot 2^n}<1,$$原命题得证.
  2. 求证:$\dfrac{4}{a_1}+\dfrac{5}{a_2}+\cdots +\dfrac{n+3}{a_n}<\dfrac 43$.
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      放缩
      >
      等比放缩法
    答案
    解析
    注意到当 $n\geqslant 3$ 时,有$$\dfrac{n+3}{n(n+1)}\leqslant \dfrac 12,$$于是有\[\begin{split} LHS&<1+\dfrac 5{24}+\dfrac 12\cdot \dfrac{1}{2^3}+\cdots +\dfrac 12\cdot \dfrac{1}{2^n}+\cdots \\
    &=\dfrac{29}{24}+\dfrac{\dfrac{1}{16}}{1-\dfrac 12}\\
    &=\dfrac 43,\end{split}\]原命题得证.
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
0.109070s