题目
Problem
The diagram shows the curve with equation y=e1−x for 0≤x≤1, together with a set of n rectangles of width n1.
(a) By considering the sum of the areas of these rectangles, show that
∫01e1−xdx<Un,
where
Un=n(1−e−n1)e−1.
[4]
(b) Use a similar method to find, in terms of n, a lower bound Ln for
∫01e1−xdx.
[4]
(c) Show that
n→∞lim(Un−Ln)=0.
[2]
(d) Use the Maclaurin’s series for ex given in the list of formulae (MF19) to find the first three terms of the series expansion of z(1−e−z1), in ascending powers of z1, and deduce the value of
n→∞lim(Un).
[3]
题目中文翻译
图中显示曲线 y=e1−x,其中 0≤x≤1,以及一组宽度均为 n1 的 n 个矩形。
(a) 通过考虑这些矩形面积之和,证明
∫01e1−xdx<Un
其中
Un=n(1−e−n1)e−1
(b) 使用类似方法,求关于 n 的积分
∫01e1−xdx
的下界 Ln。
(c) 证明
n→∞lim(Un−Ln)=0
(d) 使用公式表(MF19)中给出的 ex 的 Maclaurin 级数,求 z(1−e−z1) 的级数展开的前三项,按 z1 的升幂排列,并据此推出
n→∞lim(Un)
的值。
解答