求数学证明
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  • 楼主一只大龙猫
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  • 发布时间2021/12/17 20:52
  • 上次更新2023/11/3 21:48:01
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求数学证明
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一只大龙猫楼主2021/12/17 20:52

RT。

下午有个同学提出一个猜想:对于任意大于 22 的自然数 xx,都有 xx+1>(x+1)xx^{x+1}>(x+1)^x

感觉好像不难,就花了十五分钟简单证明了一下这个猜想的弱化版:当 xx 足够大时,定有 xx+1>(x+1)xx^{x+1}>(x+1)^x

证明

但是,这毕竟只是弱化版。现在自己有两个思路。

  1. 证明中提到“如果 x>(x+1x)xx > ( \frac{x+1}{x})^x,则xx+1>(x+1)xx^{x+1} > (x+1) ^ x”。那么,如果 maxx=3x+(x+1x)x<3\underset{x \rightarrow + \infty}{\overset{x=3}{\max}} ( \frac{x+1}{x})^x < 3 的话,很容易就能证明原猜想了。

  2. 因为当 x=3x = 3 时,(x+1x)x=(3+13)2=(43)3=6427(\frac{x+1}{x})^x=(\frac{3+1}{3})^2=(\frac{4}{3})^3=\frac{64}{27} ,所以如果我们能证明当自然数 xx 大于 22 时,有 (x+1x)x>(x+2x+1)x+1(\frac{x+1}{x})^x>(\frac{x+2}{x+1})^{x+1},那么我们就能用数学归纳法证明 maxx=3x+(x+1x)x=6427<3\underset{x \rightarrow + \infty}{\overset{x=3}{\max}} ( \frac{x+1}{x})^x = \frac{64}{27} <3,就很容易能证明原猜想了。

所以现在有两个问题,只要解决其中一个就能证明原猜想:

  1. 证明 maxx=3x+<3\underset{x \rightarrow + \infty}{\overset{x=3}{\max}} < 3

  2. 证明当自然数 xx 大于 22 时,有 (x+1x)x>(x+2x+1)x+1(\frac{x+1}{x})^x>(\frac{x+2}{x+1})^{x+1}

麻烦各位大佬了!

另:

  1. 萌新刚学数学,数学符号用错或证明不严谨请告诉我。

  2. 这个猜想百度上应该有证明,但我只差最后一步了,所以发帖求问。如果各位大佬觉得不满意,请轻喷。

谢谢了!

2021/12/17 20:52
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