题目
(7)lim_(ntoinfty)(n)/(sqrt(n^2)+1)+n;
(7)$\lim_{n\to\infty}\frac{n}{\sqrt{n^{2}+1}+n}$;
题目解答
答案
将分子和分母同时除以 $n$,得
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{n}{\sqrt{n^2 + 1} + n} = \lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{n^2}} + 1}
\]
当 $n \to \infty$ 时,$\frac{1}{n^2} \to 0$,故
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{n^2}} + 1} = \frac{1}{1 + 1} = \frac{1}{2}
\]
答案:$\boxed{\frac{1}{2}}$
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的计算,特别是处理分式型极限的常用方法——分子分母同除以最高次项,以及利用无穷小量的性质简化表达式。
解题核心思路:
当分式中的分子和分母均为关于$n$的多项式或根式时,通常将分子和分母同时除以最高次项,将表达式转化为容易取极限的形式。本题中,分母中的$\sqrt{n^2+1}$可近似为$n$(当$n \to \infty$时),但需通过代数变形严格证明。
破题关键点:
- 分子分母同除以$n$,将分式转化为关于$\frac{1}{n^2}$的表达式。
- 利用$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n^2} = 0$,简化根号内的部分,最终求得极限值。
步骤1:分子分母同除以$n$
将原式分子和分母同时除以$n$:
$\lim_{n \to \infty} \frac{n}{\sqrt{n^2 + 1} + n} = \lim_{n \to \infty} \frac{\frac{n}{n}}{\frac{\sqrt{n^2 + 1}}{n} + \frac{n}{n}} = \lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{n^2}} + 1}.$
步骤2:处理根号内的无穷小量
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n^2} \to 0$,因此:
$\sqrt{1 + \frac{1}{n^2}} \to \sqrt{1 + 0} = 1.$
步骤3:代入极限值
将根号部分的极限代入原式:
$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{n^2}} + 1} = \frac{1}{1 + 1} = \frac{1}{2}.$