求证(1+1/n)^n

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 23:48:01
求证(1+1/n)^n

求证(1+1/n)^n
求证(1+1/n)^n

求证(1+1/n)^n
首先,设f(x)=(1+1/x)^x,
证明函数f(x)=(1+x)^x在(0,+∞)为增函数
f(x)=(1+1/x)^x的定义域为(-∞,-1)∪(0,+∞)
令g(x)=xln(1+1/x),则g'(x)=1n(1+1/x)-1/(x+1),
g"(x)=-1/(x²+1)+1/(x+1)²=-2x/((x²+1)·(x+1)²)
当x∈(-∞,-1)时,g"(x)>0;当x∈(0,+∞)时g"(x)0
∴g(x)在(-∞,-1)∪(0,+∞)上单调递增
不妨设x1、x2∈(-∞,-1)∪(0,+∞)且x1

设Xn=(1+1/n)^n
应用二项式定理展开得
Xn=1+n*1/n+n(n-1)/2! *1/n^2+n(n-1)(n-2)/3! *1/n^3+...+n(n-1)...3*2*1/n! *1/n^n=1+1+1/2! *(1-1/n)+1/3! *(1-1/n)(1-2/n)+...+1/n! (1-1/n)(1-2/n)...[1-(n-1)/n]<1+1+1/2!+1/3!+...1/n!<1+1+1/(1*2)+1/(2*3)+...+1/[(n-1)*n]=1+1+(1-1/2)+(1/2-1/3)+...+[1/(n-1)-1/n]=3-1/n<3