易错点

界只从某项起成立却从头用

一条界只从第 k0k_{0} 项起成立,求和或连乘时却从第 11 项就套上去——不满足那条界的前几项必须单独留着或另估,不能跟着一起放。

坑在哪

递推数列的界常常是从第二项、第三项起才成立的。例如由 a1=0a_{1}=0 出发的一条递增数列,

ak>12(k⩾2),a_{k}>\frac{1}{2}\quad(k\geqslant 2),

第一项 a1=0a_{1}=0 明明白白不满足。可是写连乘的估计时,很容易顺手写成

∏k=1m11+ak<(23)m(错),\prod_{k=1}^{m}\frac{1}{1+a_{k}}<\left(\frac{2}{3}\right)^{m}\qquad(\text{错}),

把 k=1k=1 那个因子也当成了 <23<\frac{2}{3}。实际上第一个因子是 11+a1=1\frac{1}{1+a_{1}}=1, 正确的是

∏k=1m11+ak=1⋅∏k=2m11+ak<(23)m−1.\prod_{k=1}^{m}\frac{1}{1+a_{k}}=1\cdot\prod_{k=2}^{m}\frac{1}{1+a_{k}}<\left(\frac{2}{3}\right)^{m-1}.

差的那一个因子会让最终的界整整差一个倍数——而且差在偏小的一侧, 也就是「证出来的结论比真相还强」,这属于证明本身出了错,不是估得粗了。

为什么容易漏

因为那条界是上一问的结论,写的时候脑子里是「已经证了」, 而「从第几项起」那半句在上一问的结尾,隔了一段就忘了。

怎么避免

写下每一条界时,把成立的下标范围跟着一起写:不是 ak>12a_{k}>\frac{1}{2},而是 ak>12 (k⩾2)a_{k}>\frac{1}{2}\ (k\geqslant 2)。 求和、连乘之前再对一次账:

  1. 求和/连乘的下标从几开始?
  2. 这条界从几开始成立?
  3. 两者不一致 → 把中间那几项拆出来单独算,剩下的再套界。

拆出来的那几项通常好算得很(就是几个具体的数),麻烦的是忘了拆。 标准答案里常见的「当 n⩾3n\geqslant 3 时……,又因为 T1<T2<T3T_{1}<T_{2}<T_{3}」这种写法, 正是在做这件事:主体部分从第 33 项起放缩,前两项另行交代。

共 1 道题考到本条。