设 $x\in{\mathbb{R}}$,$\left[x\right]$ 表示不超过 $x$ 的最大整数,若存在实数 $t$,使得 $\left[t\right]=1$,$\left[t^2\right]=2$,$\cdots$,$\left[t^n\right]=n$ 同时成立,则正整数 $n$ 的最大值是 \((\qquad)\)
A: $3$
B: $4$
C: $5$
D: $6$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
B
【解析】
本题需要根据幂的运算法则比较大小.由 $\left[t\right]=1$ 得 $1\leqslant t<2$;由 $\left[t^2\right]=2$,得 $\sqrt 2\leqslant t<\sqrt 3$;由 $\left[t^3\right]=3$,得 $3^{\frac{1}{3}}\leqslant t<4^{\frac{1}{3}}$;由 $\left[t^4\right]=4$,得 $\sqrt 2\leqslant t<5^{\frac{1}{4}}$;由 $\left[t^5\right]=5$,得 $5^{\frac{1}{5}}\leqslant t<6^{\frac{1}{5}}$.
因为 $\left(3^{\frac{1}{3}}\right)^{15} =3^5=243$,$\left(6^{\frac{1}{5}}\right)^{15}=6^3=216$,所以 $3^{\frac{1}{3}}>6^{\frac{1}{5}}$.
同理可得\[1<5^{\frac{1}{5}}<2^{\frac{1}{2}}<6^{\frac{1}{5}}<3^{\frac{1}{3}}<5^{\frac{1}{4}}<4^{\frac 13}<\dfrac{1}{3}<\sqrt 3<2.\]以上每一个范围在数轴上的示意图如图所示,由图可知,当 $n=1$,$2$,$3$,$4$ 时,$\left[t^n\right]=n$ 能同时成立;当 $n=5$ 时,$\left[t^3\right]=3$ 与 $\left[t^5\right]=5$ 不能同时成立,故 $n$ 的最大值为 $4$.
题目 答案 解析 备注
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