第55题高数,n项和求极限。3个小问题比较模糊,请详细一些,谢谢。
(答案其他都看懂了)1.定积分定义:常数都用i替换?2.划圈部分类似的式子还有吗?根据对称性?3.夹逼定理:划圈的1/n+1,1/n怎么得到的?...
(答案其他都看懂了)
1.定积分定义:常数都用i替换?
2.划圈部分类似的式子还有吗?根据对称性?
3.夹逼定理:划圈的1/n+1,1/n怎么得到的? 展开
1.定积分定义:常数都用i替换?
2.划圈部分类似的式子还有吗?根据对称性?
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详细过程是,(1)小题,原式=lim(n→∞)∑1/[i+√(n²-i²)],i=1,2,……,n。
而,通项ai=1/[i+√(n²-i²)]=(1/n)/[i/n+√(1-i²/n²)]。
当n→∞时,视"1/n"为dx、"i/n"为x∈(0,1],根据定积分的定义,∴原式=∫(0,1)dx/[x+√(1-x²)]。此时,说“常数”用“i”亦可。“○”内,本质是两次换元过程的“缩写”。
设I=∫(0,1)dx/[x+√(1-x²)]。x=sinθ,∴I=∫(0,π/2)cosθdθ/[sinθ+cosθ]①、x=cosθ,∴I=∫(0,π/2)sinθdθ/[sinθ+cosθ]②。
由①+②,有2I=∫(0,π/2)(sinθ+cosθ)dθ/[sinθ+cosθ]=π/2。∴原式=I=π/4。
(2)小题,原式=lim(n→∞)∑√[1+cos(iπ/n)]/[n+1/i],i=1,2,……,n。
而,通项ai=√[1+cos(iπ/n)]/[n+ 1/i]。而,√[1+cos(iπ/n)]=(√2)cos[iπ/(2n)];当1≤i≤n时,n+1/n≤n+1/i≤n+1。∴1/(n+1)≤1/(n+1/i)≤1/(n+1/n)。
故,(√2)cos[iπ/(2n)]/(n+1)≤ai≤(√2)cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)。
∴(√2)lim(n→∞)∑cos[iπ/(2n)]/(n+1)≤lim(n→∞)∑ai≤(√2)lim(n→∞)∑cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)。
又,cos[iπ/(2n)]/(n+1)=[n/(n+1)](1/n)cos[iπ/(2n)]、cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)=[n/(n+1/n)](1/n)cos[iπ/(2n)]。
仿(1),根据定积分的定义,∴(√2)lim(n→∞)[n/(n+1)]∫(0,1)cos(πx/2)dx≤原式≤(√2)lim(n→∞)[n/(n+1/n) ]∫(0,1)cos(πx/2)dx。再求解即可得结果2(√2)/π。
供参考。
而,通项ai=1/[i+√(n²-i²)]=(1/n)/[i/n+√(1-i²/n²)]。
当n→∞时,视"1/n"为dx、"i/n"为x∈(0,1],根据定积分的定义,∴原式=∫(0,1)dx/[x+√(1-x²)]。此时,说“常数”用“i”亦可。“○”内,本质是两次换元过程的“缩写”。
设I=∫(0,1)dx/[x+√(1-x²)]。x=sinθ,∴I=∫(0,π/2)cosθdθ/[sinθ+cosθ]①、x=cosθ,∴I=∫(0,π/2)sinθdθ/[sinθ+cosθ]②。
由①+②,有2I=∫(0,π/2)(sinθ+cosθ)dθ/[sinθ+cosθ]=π/2。∴原式=I=π/4。
(2)小题,原式=lim(n→∞)∑√[1+cos(iπ/n)]/[n+1/i],i=1,2,……,n。
而,通项ai=√[1+cos(iπ/n)]/[n+ 1/i]。而,√[1+cos(iπ/n)]=(√2)cos[iπ/(2n)];当1≤i≤n时,n+1/n≤n+1/i≤n+1。∴1/(n+1)≤1/(n+1/i)≤1/(n+1/n)。
故,(√2)cos[iπ/(2n)]/(n+1)≤ai≤(√2)cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)。
∴(√2)lim(n→∞)∑cos[iπ/(2n)]/(n+1)≤lim(n→∞)∑ai≤(√2)lim(n→∞)∑cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)。
又,cos[iπ/(2n)]/(n+1)=[n/(n+1)](1/n)cos[iπ/(2n)]、cos[iπ/(2n)]/(n+1/n)=[n/(n+1/n)](1/n)cos[iπ/(2n)]。
仿(1),根据定积分的定义,∴(√2)lim(n→∞)[n/(n+1)]∫(0,1)cos(πx/2)dx≤原式≤(√2)lim(n→∞)[n/(n+1/n) ]∫(0,1)cos(πx/2)dx。再求解即可得结果2(√2)/π。
供参考。
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