问题 解答题
已知f(n)=1+
1
2
+
1
3
+…+
1
n
,n∈n*
,求证:
(1)当m<n(m∈N*)时,f(n)-f(m)>
n-m
n

(2)当n>1时,f(2n)>
n+2
2

(3)对于任意给定的正数M,总能找到一个正整数N0,使得当n>N0时,有f(n)>M.
答案

证明:(1)当m<n时,

f(n)-f(m)=

1
m+1
+
1
m+2
+…+
1
n
1
n
+
1
n
+…+
1
n
=
n-m
n

(2)当n>1时,

f(2n)=1+

1
2
+
1
3
+…+
1
2n
=1+
1
2
+( 
1
3
+
1
4
 )+…+( 
1
2n-1+1
+
1
2n-1+2
+…+
1
2n
 )>1+
1
2
+
2
4
+…+
2n-1
2n
=1+
n
2
=
n+2
2

(3)∵f(n+1)-f(n)=

1
n+1
>0,

∴f(n)在N*上单调递增.

由(2)可知,当n>1时,f(2n)>1+

n
2
n
2
.对任意给定的正数M,设M0是比M大的最小正整数,

N0=2M0,则当n>N0时,f(n)>f(N0)=f(2M0)>

M0
2
=M0>M.

单项选择题
多项选择题