Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Chứng minh 11/15 < A < 3/2

A=1/21+1/22+1/23+...+1/59+1/60
Chứng minh 11/15 < A < 3/2
2 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
142
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
To prove the inequality \( \frac{11}{15} < A < \frac{3}{2} \) for \( A = \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} \), we can use the properties of harmonic series and integrals to estimate the sum.

First, let's rewrite \( A \) as:
\[ A = \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} \]

### Upper Bound (\( A < \frac{3}{2} \))

To find an upper bound, we can compare the sum to an integral. The harmonic series can be approximated by the natural logarithm function. Specifically, the sum of reciprocals can be bounded by an integral:
\[ \sum_{n=a}^{b} \frac{1}{n} < \int_{a-1}^{b} \frac{1}{x} \, dx \]

For our case:
\[ \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} < \int_{20}^{60} \frac{1}{x} \, dx \]

Evaluating the integral:
\[ \int_{20}^{60} \frac{1}{x} \, dx = \ln(60) - \ln(20) = \ln\left(\frac{60}{20}\right) = \ln(3) \]

Using the approximation \( \ln(3) \approx 1.0986 \):
\[ \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} < 1.0986 \]

Since \( 1.0986 < \frac{3}{2} = 1.5 \), we have:
\[ A < \frac{3}{2} \]

### Lower Bound (\( \frac{11}{15} < A \))

To find a lower bound, we can use a similar approach but with a different integral:
\[ \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} > \int_{21}^{61} \frac{1}{x} \, dx \]

Evaluating the integral:
\[ \int_{21}^{61} \frac{1}{x} \, dx = \ln(61) - \ln(21) = \ln\left(\frac{61}{21}\right) \]

Using the approximation \( \ln\left(\frac{61}{21}\right) \approx 1.0498 \):
\[ \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} > 1.0498 \]

Now, we need to show that \( 1.0498 > \frac{11}{15} \):
\[ \frac{11}{15} \approx 0.7333 \]

Clearly, \( 1.0498 > 0.7333 \), so:
\[ \frac{11}{15} < A \]

### Conclusion

Combining both bounds, we have:
\[ \frac{11}{15} < A < \frac{3}{2} \]

Thus, we have successfully proven the inequality:
\[ \frac{11}{15} < \sum_{n=21}^{60} \frac{1}{n} < \frac{3}{2} \]
1
0
Nguyễn Hải Đăng
25/06/2024 16:02:49
+5đ tặng

Cho S = 1/21 + 1/22 + 1/23 +... + 1/60

S1=1/21 + 1/22 +..+ 1/40 (20 số hạng); S2= 1/41 + 1/42 +... + 1/60 (20 số hạng)

* Ta thấy: S1 > 1/40 x 20 = 1/2 (vì 1/40 = 1/40, 19 số hạng kia đều lớn hơn 1/40); S2 > 1/60 x 20 = 1/3

⇒⇒S > 1/2 + 1/3 = 5/6 = 25/30 > 22/30 = 11/15

Vậy 1/21 + 1/22 + ... + 1/60 > 11/15

* Ta thấy: S1 < 1/21 x 20 = 20/21(vì 1/20 = 1/20, 19 số hạng còn lại đều bé hơn 1/21); S2 < 1/41 x 20 = 20/41

⇒⇒S < 20/21 + 20/41 = 1240/861 < 3/2

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
3
0
Nguyễn Tuấn Anh
25/06/2024 16:03:41
+4đ tặng

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×