题目
求lim _(narrow infty )(dfrac (1)({n)^2}+dfrac (2)({n)^2}+... +dfrac (n)({n)^2})-|||-__
求
题目解答
答案
解:由题可知
此时符合型洛必达法则,由洛必达法则可得:
原式=
故答案为
解析
步骤 1:将求和式简化
将求和式$\dfrac {1}{{n}^{2}}+\dfrac {2}{{n}^{2}}+\cdots +\dfrac {n}{{n}^{2}}$简化为$\dfrac {1+2+\cdots +n}{{n}^{2}}$,其中分子是等差数列的和。
步骤 2:计算等差数列的和
等差数列$1+2+\cdots +n$的和为$\dfrac {n(n+1)}{2}$,因此原式变为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n(n+1)}{2{n}^{2}}$。
步骤 3:化简极限表达式
化简$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n(n+1)}{2{n}^{2}}$为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n+{n}^{2}}{2{n}^{2}}$,进一步化简为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {1+n}{2n}$。
步骤 4:计算极限
计算$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {1+n}{2n}$,由于$n$趋向于无穷大,$1$相对于$n$可以忽略不计,因此极限值为$\dfrac {1}{2}$。
将求和式$\dfrac {1}{{n}^{2}}+\dfrac {2}{{n}^{2}}+\cdots +\dfrac {n}{{n}^{2}}$简化为$\dfrac {1+2+\cdots +n}{{n}^{2}}$,其中分子是等差数列的和。
步骤 2:计算等差数列的和
等差数列$1+2+\cdots +n$的和为$\dfrac {n(n+1)}{2}$,因此原式变为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n(n+1)}{2{n}^{2}}$。
步骤 3:化简极限表达式
化简$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n(n+1)}{2{n}^{2}}$为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {n+{n}^{2}}{2{n}^{2}}$,进一步化简为$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {1+n}{2n}$。
步骤 4:计算极限
计算$\lim _{n\rightarrow \infty }\dfrac {1+n}{2n}$,由于$n$趋向于无穷大,$1$相对于$n$可以忽略不计,因此极限值为$\dfrac {1}{2}$。