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
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化简技巧。
解题核心思路:
- 将求和式转化为等差数列求和公式,简化表达式;
- 通过分子分母最高次项系数比值直接判断极限,或通过拆分项逐步化简。
破题关键点:
- 识别分子为等差数列求和,利用公式 $1+2+\cdots+n = \dfrac{n(n+1)}{2}$;
- 化简分式后,观察最高次项的系数比值,或通过分离变量法分析极限。
步骤1:求和转化
原式为 $\lim _{n\rightarrow \infty } \left( \dfrac{1}{n^2} + \dfrac{2}{n^2} + \cdots + \dfrac{n}{n^2} \right)$,可提取公因式 $\dfrac{1}{n^2}$,得:
$\lim _{n\rightarrow \infty } \dfrac{1+2+\cdots+n}{n^2}$
步骤2:应用等差数列求和公式
分子 $1+2+\cdots+n = \dfrac{n(n+1)}{2}$,代入后表达式变为:
$\lim _{n\rightarrow \infty } \dfrac{\dfrac{n(n+1)}{2}}{n^2} = \lim _{n\rightarrow \infty } \dfrac{n(n+1)}{2n^2}$
步骤3:化简分式
分子展开为 $n^2 + n$,分母为 $2n^2$,分式可拆分为:
$\lim _{n\rightarrow \infty } \dfrac{n^2 + n}{2n^2} = \lim _{n\rightarrow \infty } \left( \dfrac{n^2}{2n^2} + \dfrac{n}{2n^2} \right) = \lim _{n\rightarrow \infty } \left( \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2n} \right)$
步骤4:取极限
当 $n \rightarrow \infty$ 时,$\dfrac{1}{2n} \rightarrow 0$,因此极限值为:
$\dfrac{1}{2} + 0 = \dfrac{1}{2}$