lim(n→∞)[1/(n+1)²+1/(n+2)²+…1/(2n)²]
函数f(x)=1/(1+x).
用分点将区间[0,1]平均分成n份,分点是
x[k]=k/n,k=1,2,...,n.
利用定积分的定义,和式
∑{f(x[k])*(1/n),k=1...n}
当n->∞时的极限等于定积分
∫{f(x)dx,[0,1]}
而f(x[k])*(1/n)=1/(n+k),通项相等,也就是说你的式子等于上面的和式。
于是
lim[1/(n+1)+1/(n+2)+1/(n+3)+……1/(n+n),n->∞]
=∫{f(x)dx,[0,1]}
=∫{1/(1+x)dx,[0,1]}
=ln(1+x)|[0,1]
=ln(1+1)-ln(1+0)
=ln2
“极限”是数学中的分支——微积分的基础概念,广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量,此变量在变大(或者变小)的永远变化的过程中,逐渐向某一个确定的数值A不断地逼近而“永远不能够重合。
扩展资料
用极限思想解决问题的一般步骤可概括为:
对于被考察的未知量,先设法正确地构思一个与它的变化有关的另外一个变量,确认此变量通过无限变化过程的’影响‘趋势性结果就是非常精密的约等于所求的未知量;用极限原理就可以计算得到被考察的未知量的结果。
极限思想是微积分的基本思想,是数学分析中的一系列重要概念,如函数的连续性、导数(为0得到极大值)以及定积分等等都是借助于极限来定义的。如果要问:“数学分析是一门什么学科?”那么可以概括地说:“数学分析就是用极限思想来研究函数的一门学科,并且计算结果误差小到难于想像,因此可以忽略不计。
1/(n+1)^2+1/(n+2)^2+1/(n+3)^2+…+1/(2n)^2
<1/[n(n+1)]+1/[(n+1)(n+2)]+1/[(n+2)(n+3)]+…+1/[(2n-1)(2n)]
=1/n-1/(n+1)+1/(n+1)-1/(n+2)+1/(n+2)-1/(n+3)+…+1/(2n-1)-1/(2n)
=1/n-1/(2n)
=1/(2n)
另一方面:
1/(n+1)^2+1/(n+2)^2+1/(n+3)^2+…+1/(2n)^2>1/(n+1)^2
显然,1/(2n)及1/(n+1)^2的极限均为0
由夹逼定理知,所求极限为0
{1/(n+1)-1/(n+2)}+{1/(n+2)-1/(n+3)}+...+{1/(n+n)-1/(n+n+1)} < [1/(n+1)^2+1/(n+2)^2+...+1/(n+n)^2] < {1/(n+1-1)-1/(n+1)}+{1/(n+2-1)-1/(n+2)}+...+{1/(n+n-1)-1/(n+n)}
1/(n+1)-1/(n+n+1) < [1/(n+1)^2+1/(n+2)^2+...+1/(n+n)^2] < 1/(n+1-1) - 1/(n+n)
0=lim(n→∞)[1/(n+1)-1/(2n+1)] <= lim(n→∞)[1/(n+1)^2+1/(n+2)^2+...+1/(n+n)^2] <=lim(n→∞)[1/n-1/(2n)] = 0,
因此,lim(n→∞)[1/(n+1)²+1/(n+2)²+…1/(2n)²] = 0