解答题 19.[2010年]记un=∫01∣1nt∣[ln(1+t)]ndt(n=1,2,…),求极限
【正确答案】利用夹逼准则证之.
证一 因∫01∣lnt∣tndt=一∫01tnlnt=一01lnt dtn+1
=一
则0<un<∫01tn∣lnt∣dt=由夹逼准则得到
0≤=0, 即un=0.
证二 由(Ⅰ)知,0≤un=I ∣lnt∣[ln(1+t)]ndt≤(ln2)nI ∣lnt∣dt.而反常积分
I ∣lnt∣dt收敛.事实上,有
01∣lnt∣dt=一∫01lnt dt=-tlnt∣01+∫01dt=0+1=1.
又∣ln2<1,故lnn2=0,由夹逼准则知un=0.
证三 由(I)知,0≤un=∫01∣lnt∣[ln(1+t)]ndt≤∫01tn∣lnt∣dt
=一∫01tnlntdt=一∫01tn-1(tlnt)dt.
tlnt=0,故存在M>0,使0≤t lnt≤M,t∈(0,1).因而
0≤un≤∫01tn∣lnt∣dt=一∫01tn-1(tlnt)dt≤M∫01tn-1dt=→0(n→∞)
由夹逼准则知,
【答案解析】