請問如何證明這個不等式的左半邊?
不利用歐拉常數等於0.57..,或者如何估計歐拉常數。
一個古老且複雜的方法。既然要估值歐拉常數,那就是歐拉說得算。為了看清楚歐拉的心路歷程,先給出一個歐拉發現的公式:
Lemma (Eulers summation formula)
如果 在區間 上有連續的導函數 ( ),則有:
,其中 是取整函數。證明如果需要可以日後再更。
之後再來看 的情況:
把 代入到Lemma裡面,並令 ,有:
。整理一下有: 。於是, 。我們湊出了題里想要的形式,現在來觀察積分 。
首先對於任何一個 , 都存在一個 ,使得
於是就相當於把積分 的分子替換成了一個在0到1之間的常數,有:
。 然後對於 ,都有 ,於是有: ,所以 ,最後再代入到剛剛整理過出的等式中,就能得到 。//先證明這個面積原理的加強形式:若 在 上下凸,則
首先因為在 上,經過點 和 的直線上的點在 的上方,所以
兩邊從 到 做積分可以得到結論