[2010年]记un=∫01∣1nt∣[ln(1+t)]ndt(n=1,2,…),求极限un.

admin2019-04-05  66

问题 [2010年]记un=∫01∣1nt∣[ln(1+t)]ndt(n=1,2,…),求极限un.

选项

答案利用夹逼准则证之. 证一 因∫01∣lnt∣tndt=一∫01tnlnt=一[*]∫01lnt dtn+1 =一[*] 则0<un<∫01tn∣lnt∣dt=[*]由夹逼准则得到 0≤[*]=0, 即[*]un=0. 证二 由(Ⅰ)知,0≤un=I ∣lnt∣[ln(1+t)]ndt≤(ln2)nI ∣lnt∣dt.而反常积分 I ∣lnt∣dt收敛.事实上,有 ∫01∣lnt∣dt=一∫01lnt dt=-tlnt∣01+∫01dt=0+1=1. 又∣ln2<1,故[*]lnn2=0,由夹逼准则知[*]un=0. 证三 由(I)知,0≤un=∫01∣lnt∣[ln(1+t)]ndt≤∫01tn∣lnt∣dt =一∫01tnlntdt=一∫01tn-1(tlnt)dt. 又[*]tlnt=0,故存在M>0,使0≤t lnt≤M,t∈(0,1).因而 0≤un≤∫01tn∣lnt∣dt=一∫01tn-1(tlnt)dt≤M∫01tn-1dt=[*]→0(n→∞) 由夹逼准则知,[*]un=0.

解析
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