易混 2026 年广西预赛 · P006000
两题都求对整类数列有效的最佳常数,但最优常数的证据不同。平方型表达式可由合法等差数列在有限下标达到等号;严格的和式上界却可能只被归一化比值在远处逼近,不能强求有限下标取等。
证明界对全部对象成立,与证明常数不能再改进,是两件事。前者的有限等号构造不能照搬到后者的严格不等式中。
已知
证明:当时,不等式成立;且当时,不等式不成立。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
平方根严格递增,可用两侧相邻单位区间的积分夹住每一项。
上侧积分给出严格不等式,下侧积分则说明常数不能再减小。
记 ,先设 。对每个 ,平方根的严格递增性给
逐项相加,得到
故 时,题设严格不等式对每个正整数 成立。若约定 ,则 的空和为 ,同样满足该不等式。
再将前述夹界除以正数 ,有
两侧都趋于 ,所以中间比值也趋于 。任给 ,充分大的正整数 都满足
于是该 下 不成立。综上,所求最佳常数为
每个单位区间上除端点外都存在严格大小关系,因此积分比较严格成立;这保证最佳常数虽是比值的极限,仍满足所有有限下标的严格上界。要否定更小常数,选择充分大的下标即可,不要求某个有限下标处达到比值 。
递增函数的离散和可用左右相邻区间的积分夹住。最佳统一常数要分两步:先对每个有限下标给严格界,再证明相应比值逼近该界以排除更小常数。
无提示须自主选取相邻单位区间的上下积分比较,并将归一化比值的极限转成任意更小常数最终失败;给定常数不提示证明构造。
易混 2026 年广西预赛 · P006000
两题都求对整类数列有效的最佳常数,但最优常数的证据不同。平方型表达式可由合法等差数列在有限下标达到等号;严格的和式上界却可能只被归一化比值在远处逼近,不能强求有限下标取等。
证明界对全部对象成立,与证明常数不能再改进,是两件事。前者的有限等号构造不能照搬到后者的严格不等式中。
易混 2024 年浙江预赛 · P006613
两题都把离散和与积分联系起来,但一个为每个权找到精确积分表示,再把有限组合数和还原成整幂;另一个只利用单调性,用相邻单位区间积分夹住原和。恒等与上下界的逻辑角色不能互换。
前题求的是精确有限和,交换操作必须对应同一积分核;后题求最佳统一常数,还需严格有限界与极限逼近分别证明。
已记下,谢谢!