问题 解答题
(1)证明:对∀x>0,lnx≤x-1;
(2)数列{an},若存在常数M>0,∀n∈N*,都有an<M,则称数列{an}有上界.已知bn=1+
1
2
+…+
1
n
,试判断数列{bn}是否有上界.
答案

证:(1)设g(x)=lnx-(x-1)=lnx-x+1,∀x>0.g/(x)=

1
x
-1…(1分),

解g′(x)=0得x=1…(2分).

当0<x<1时,g/(x)=

1
x
-1>0,g(x)单调递增…(3分);

当x>1时,g/(x)=

1
x
-1<0,g(x)单调递减…(4分),

所以g(x)在x=1处取最大值,即∀x>0,g(x)≤g(1)=ln1-1+1=0,lnx≤x-1…(6分)

(2)数列{bn}无上界…(7分)∀n∈N*,设x-1=

1
n
…(8分),x=1+
1
n

由(1)得ln(1+

1
n
)≤
1
n
1
n
≥ln
n+1
n
…(10分),

所以bn=1+

1
2
+…+
1
n
≥ln
2
1
+ln
3
2
+…+ln
n+1
n
=ln(n+1)…(13分),

∀M>0,取n为任意一个不小于eM的自然数,

bn=ln(n+1)>lneM=M,数列{bn}无上界…(14分).

单项选择题
单项选择题