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3 分钟拿下同构加放缩:用 ln x ≤ x-1 巧妙代换 调和级数发散,但增长慢于对数。这一经典分析结论怎么严格证?本期演示同构加放缩的精髓——基础切线放缩 + 巧妙代换 + 望远镜求和,三步通杀。证明 ln(n+1) < 1 + 1/2 + ... + 1/n(对任意正整数 n)。 题目:证明 ln(n+1) < 1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n(n 为正整数)。 解题链:基础工具 ln x ≤ x-1 → 代换 x=(k+1)/k → 拆对数 → 望远镜求和 黄金五步法: ① 备基础工具(三件切线放缩之一) ② 寻找巧妙代换让结构匹配目标 ③ 拆开对数 / 重组形式 ④ 列出 n 项不等式 ⑤ 求和(裂项相消 / 直接相加)收尾 三件基础切线放缩(必背): | 工具 | 取等条件 | |------|---------| | e^x ≥ x+1 | x = 0 | | ln x ≤ x-1 | x = 1 | | t·ln t ≥ t-1 | t = 1 | 完整夹挤:H_{n+1} - 1 < ln(n+1) < H_n(用上下界两种切线放缩 + 同代换得到) 易错提醒: · 代换 x = (k+1)/k 必须 k ≥ 1(保证 x > 1,从而 ln x < x-1 严格不等) · 望远镜求和的范围:k 从 1 到 n,左边 ln 项相消后只剩首项 -ln 1 = 0 与末项 ln(n+1) · 对数运算法则 ln(a/b) = ln a - ln b 是关键工具 · 严格 < vs 弱 ≤:本题取等 x=1 对应 k=∞ 不可达,全程严格 ⚠️ 本期聚焦"切线放缩 + 巧妙代换 + 望远镜求和"模式。 👉 完整【4 道例题】(含对数平均 > 几何平均、对数平均 < 算术平均、xe^x > e^x-1、调和数列)+ 速查卡 + 例题精讲 PDF,请翻同专栏《题型 5 · 同构加放缩》配套笔记。 适合人群:高三冲刺、考研数学复习、强基计划准备 #高考数学 #导数 #同构 #放缩 #切线放缩
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