每日一题(20)利用夹逼准则计算极限

题:利用夹逼准则证明 ,其中 表示取 的整数部分。 解: 既然题目中已经明确要求使用夹逼准则进行证明,思路就比较明确了:只需要找到下届表达式和上届表达式,然后分别求其极限,通过夹逼相等、验证中间表达式的极限。 对于数轴在正数区域中的 而言,一定有不等式关系: 对上面的不等式关系进行调整,将左式、右式中的中括号去掉,以便后面的计算。左式去掉中括号相当于是左式引入了一个小于1的波动,不会对左边的不等号产生影响;右式去掉中括号也相当于引入了一个小于1的波动,同样不会对右边的不等号产生影响, 因而整理后的不等式是: 又因为讨论的 是在数轴的正数区间上,因而对于上式三个部分都是正数,将他们取倒数之后不等号方向会发生变化,于是得到: 还是因为讨论的 是在数轴的正数区间上,所以对上面的不等式三部分,各自乘以一个 ,不等式关系不会发生改变: 至此,不等式的中间项已经与原题目相同,而它的两边得到的两个计算式就可以认为是夹逼准则的下届计算式和上届计算式,此时只要分别对左右两个计算式进行极限计算,即可得出对证明有利的结论: 左式极限: 右式极限: 从而看出下届极限与上届极限相同,因而中间式极限可被确定:,从而完成证明。

每日一题(21)求极限

题:求 心路历程: 首先最直观的,这道题中明显含有一些“算术级数的味道”,虽然因为分母的影响并不能直接形成求和级数,但仍然不影响给人的直观感受:。 而这个求和级数的显式表达式是 又恰与原题目中的各个独立计算项的分母同元同幂,所以便有了一个构造夹逼边界的思路。 解: 若将原题目中的各个独立计算项的分母全部调整成 ,则几乎所有计算项的分母都被放大了(只有最后一个表达式的分母没有被放大);反之、若将所有分母都更改成 ,则几乎所有的分母都被缩小了(仅第一项分母没有被缩小)。 因为分母被放大,意味着整个分式变小了;反之,分母如果被缩小,意味着整个分式被放大了,因而可以得出不等式: 有: 经过上述的边界膨胀,得到的左边界和右边界,虽然还看不出对解题有利的结论,但至少得到的两个边界是可以各自完成合并计算的,合并之后的分子拥有显式表达、且显式表达与分母同元同幂,至此不妨按照这个感觉继续往后推导: 左侧: 右侧: 对如上得到的两个表达式分别计算 时的极限,容易得到其极限结果均为 : 左侧: 左侧: 至此可依夹逼准则确定原题目问题的极限亦为 ,计算完成。