kaoyan1basic 高等数学 第164题

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### 第164题 数列 $1, \sqrt{2}, \sqrt[3]{3}, \cdots, \sqrt[n]{n}, \cdots$ 的最大项为 (A)$\sqrt{2}$ . (B)$\sqrt[3]{3}$ . (C)$\sqrt[4]{4}$ . (D)$\sqrt[5]{5}$ . 答题 区

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:考虑函数 $f(x)=\sqrt[x]{x}=x^{1/x}$,$x>0$,取对数 $\displaystyle \ln f(x)=\frac{\ln x}{x}$,求导得 $\displaystyle f'(x)=f(x)\cdot \frac{1-\ln x}{x^2}$。 步骤2:令 $f'(x)=0$ 得 $x=e$,当 $x0$,$x>e$ 时 $f'(x)<0$,故 $f(x)$ 在 $x=e$ 处取最大值。 步骤3:数列 $\sqrt[n]{n}$ 中,$n=3$ 最接近 $e$,比较 $\sqrt[2]{2} \approx 1.414$,$\sqrt[3]{3} \approx 1.442$,$\sqrt[4]{4} \approx 1.414$,$\sqrt[5]{5} \approx 1.380$,故最大项为 $\sqrt[3]{3}$。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:将数列通项转化为函数,便于分析单调性
考虑函数 f(x)=x^(1/x),x>0,取自然对数得 ln f(x)=ln x / x。
公式:f(x)=x^{1/x}, ln f(x)=ln x / x
提示:取对数可将指数函数转化为乘积形式,简化求导。
步骤 2/3
目标:求导确定函数极值点
对 ln f(x) 求导得 f'(x)/f(x) = (1 - ln x)/x^2,故 f'(x)=f(x)*(1-ln x)/x^2。令 f'(x)=0 得 x=e。当 x0,函数递增;x>e 时 f'(x)<0,函数递减。因此 f(x) 在 x=e 处取得最大值。
公式:f'(x)=f(x)*(1-ln x)/x^2
提示:注意 f(x)>0,导数符号由 (1-ln x) 决定。
步骤 3/3
目标:比较数列中接近 e 的项,找出最大项
数列对应 n=2,3,4,5 等,其中 n=3 最接近 e。计算近似值:√2≈1.414,∛3≈1.442,∜4≈1.414,5√5≈1.380。比较得 ∛3 最大。
公式:
提示:由于函数在 e 处最大,数列中离 e 最近的整数项即为最大项。

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