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第 06 节 单调有界原理
金榜时代
@考研数学薛威 硕哥
一、单调有界原理
(1)归纳法,常用不等式,辅助函数法证明有界性
(2)单调性:作差代换一个,构造函数证明不等式,求导,证明单调性
(3)单调性:作差代换两个,辅助函数单调(导数大于零),利用中值定理证明单调性
(4)单调性:作差代换两个,函数导数小于零(导数绝对值严格小于一,级数绝对收敛证明)
【例1】设数列x n 满足:x 1 0,x n ex n1 ex n 1(n1,2, ).证明x n 收敛,并求limx n .
n
(2018年,数学一、数学二、数学三)【练习2】设数列x n 满足:x 1 0,x n1 ln(ex n x n ) (n1,2, ).
x
(Ⅰ)证明:limx 存在,并求其值; (Ⅱ)求lim n1 .
n n n x2
n【例题3】(Ⅰ)证明:方程x 12lnx在(e,)内有唯一实根;
(Ⅱ)取x 满足e x ,令x 12lnx (n1,2, ),证明:limx .
0 0 n n1 n
n【练习4】(Ⅰ)证明:方程x2ln(1x)在(0,)内有唯一实根;
(Ⅱ)取0 x ,x 2ln(1x ) (n1,2, ),证明:limx .
0 n n1 n
n1
【例题5】设函数 f(x)lnx .
x
(Ⅰ)求 f(x)的最小值;
1
(Ⅱ)设数列x 满足lnx 1.证明limx 存在,并求此极限.
n n x n n
n1
(2013年,数学二)【例题6】设 f(x)在0,1上可导,当x0,1时,0 f(x)1,0 f(x)1,
1
记F(x) x f(x),证明:
4
(Ⅰ)存在唯一的(0,1),使得 f()3;
(Ⅱ)数列x 满足:x (0,1),x F(x ) (n0,1,2, ),则limx .
n 1 n1 n n
n【作业1】设数列x 满足0 x ,x sinx (n1,2, ).
n 1 n1 n
1
x x2
(Ⅰ)证明limx 存在,并求该极限; (Ⅱ)计算lim n1 n .
n n n x
n【作业2】(Ⅰ)证明:方程x 12lnx在(e,)内有唯一实根;
(Ⅱ)取x 满足x ,令x 12lnx (n1,2, ),证明:limx .
0 0 n n1 n
n【作业3】设 f(x)在0,上连续,且 f(x) x ef(t)dt.
0
(Ⅰ)求 f(x);
(Ⅱ)证明:方程2f(x) x在(0,)内有唯一实根;
(Ⅲ)任取x 0,x 2f(x ) (n1),证明:limx .
0 n n1 n
n4
【作业4】当x0时,函数 f(x) x .
x2
(Ⅰ)求 f(x)的最小值;
4
(Ⅱ)设数列x 满足x 3.证明limx 存在,并求此极限.
n n x2
n
n
n11
【作业5】设 f(x)在0,1上可导,0 f(x)1,0 f(x)1,且F(x) x f(x).
2
(Ⅰ)证明:方程F(x) x在(0,1)内有唯一实根;
(Ⅱ)数列x 满足:x (0,1),x F(x ) (n0,1,2, ),证明:limx .
n 1 n1 n n
n1
【选做6】设0 x 1,x maxx ,tdt,n1,2, ,证明limx 存在,并求此极限.
1 n n1 n
0 n