每日一题(15)通过运算法则求极限

题:求极限 解: 1、题目中给出的计算式中含有两个算术级数表达式,但是因为形式上并不是计算通式,所以无法进行后续的推导,所以首先要先写成求和通式形式: 2、经过进一步的化简可以得到更简约的极限计算式: 3、至此会发现得到的极限计算是一个 形式,无法得到确切的结果。既然当前是 ,那么就设法令其计算因子的位置从分子调整到分母(或从分母调整到分子)上,看一看是否能有改善: 根号内计算式分子、分母同时乘以 4、至此发现调整之后依然是 的形式,并没有得到任何改善,因而上述思路并不顺利。重新观察上述推算,发现在第二步中,有毕达哥拉斯的味道,因而考虑分子、分母同时乘以一个共轭形式: 即: 5、再对分子、分母约分,即可得到 的极限形式,这个形式是有利于完成极限运算的: 至此,计算完成。 额外的,对于这个问题的图形,用sagemath绘制 进行观察,可以发现它的收敛非常快,当 时基本就已经逼近到收敛点附近了。

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。