已知y=1+1/3+1/5+...+1/2n-1,求y<3时的最大n值及最大n值的y值
时间: 2023-11-18 13:04:36 浏览: 325
首先,我们可以利用数学归纳法证明下面的结论:
当n≥2时,有 1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/(2n-1) > ln(2n)
基础步骤:当n=2时,有 1 + 1/3 = 4/3 > ln(4) = 1.386。
归纳步骤:假设当n=k时结论成立,即 1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/(2k-1) > ln(2k)。
当n=k+1时,有:
1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/(2k-1) + 1/(2k+1)
> ln(2k) + 1/(2k+1) (根据归纳假设)
> ln(2k) + 1/(2k) - 1/(2k) + 1/(2k+1)
> ln(2k) + ln(2k+1)/(2k) - 1/(2k)
= ln(2k(2k+1))/(2k) - 1/(2k)
= ln(2(k+1)) - ln(2k) - 1/(2k) + 1/(2(k+1))
由于当k≥1时,1/(2k) > 1/(2(k+1)),因此有:
ln(2(k+1)) - ln(2k) - 1/(2k) + 1/(2(k+1)) > ln(2(k+1)) - ln(2k)
因此,当n=k+1时结论也成立。根据数学归纳法,结论对于所有n≥2成立。
接下来,要求出y<3时的最大n值及最大n值的y值,我们可以先计算出当n=13时,y的值:
y = 1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/25
根据上面的结论,有:
y > ln(26) ≈ 3.258
因此,当n≥14时,y的值必定大于3,不满足y<3的条件。
当n=13时,y的值已经大于3.因此,最大的n值为12,最大的y值为:
y = 1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/23 ≈ 2.928
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