题目
1、lim_(ntoinfty)((1)/(n^2)+(2)/(n^2)+...+(n)/(n^2))=(2分) A. ∞ B. 极限不存在 C. 0 D. (1)/(2)
1、$\lim_{n\to\infty}\left(\frac{1}{n^{2}}+\frac{2}{n^{2}}+\cdots+\frac{n}{n^{2}}\right)=(2分)$
A. ∞
B. 极限不存在
C. 0
D. $\frac{1}{2}$
A. ∞
B. 极限不存在
C. 0
D. $\frac{1}{2}$
题目解答
答案
将原式合并为一个分数:
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{1 + 2 + \cdots + n}{n^2}
\]
利用等差数列求和公式 $1 + 2 + \cdots + n = \frac{n(n+1)}{2}$,代入得:
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{\frac{n(n+1)}{2}}{n^2} = \lim_{n \to \infty} \frac{n+1}{2n}
\]
分子分母同除以 $n$:
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{n}}{2} = \frac{1}{2}
\]
因此,答案为 $\boxed{D}$。
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的计算,涉及等差数列求和公式的应用以及极限的基本运算。
解题核心思路:
将题目中的求和表达式转化为等差数列求和形式,利用公式简化后,通过分子分母同除以最高次项的方法求解极限。
破题关键点:
- 识别等差数列求和结构:分子部分为$1+2+\cdots+n$,可直接应用等差数列求和公式。
- 化简分式:将分子展开后,分子分母同除以$n$的最高次项,转化为易求极限的形式。
原式为:
$\lim_{n \to \infty} \left( \frac{1}{n^2} + \frac{2}{n^2} + \cdots + \frac{n}{n^2} \right)$
步骤1:合并求和项
将所有项合并为一个分式:
$\lim_{n \to \infty} \frac{1 + 2 + \cdots + n}{n^2}$
步骤2:应用等差数列求和公式
分子部分$1 + 2 + \cdots + n$的和为:
$\frac{n(n+1)}{2}$
代入后表达式变为:
$\lim_{n \to \infty} \frac{\frac{n(n+1)}{2}}{n^2} = \lim_{n \to \infty} \frac{n+1}{2n}$
步骤3:化简分式
分子分母同除以$n$:
$\lim_{n \to \infty} \frac{1 + \frac{1}{n}}{2}$
步骤4:求极限
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n} \to 0$,因此极限值为:
$\frac{1 + 0}{2} = \frac{1}{2}$