2.lim_(ntoinfty)(sqrt(1+2+3+...+n))/(n+2)=( ) (A.)(1)/(2) (B.)(sqrt(2))/(2) (C.)0 (D.)infty
A.)$\frac{1}{2}$ (
B.)$\frac{\sqrt{2}}{2}$ (
C.)0 (
D.)$\infty$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的计算,涉及前$n$个正整数和公式的应用,以及通过约简最高次项求极限的方法。
解题核心思路:
- 利用前$n$项和公式将分子中的求和式转化为关于$n$的表达式;
- 化简分子和分母,通过分子分母同除以$n$的方式,将极限转化为关于$\frac{1}{n}$的表达式;
- 代入极限,当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n} \to 0$,从而求出最终结果。
破题关键点:
- 正确应用前$n$项和公式:$1+2+\cdots+n = \frac{n(n+1)}{2}$;
- 分子分母同除以$n$,将表达式转化为关于$\frac{1}{n}$的形式,便于极限计算。
步骤1:化简分子
根据前$n$个正整数和公式:
$1+2+\cdots+n = \frac{n(n+1)}{2}$
因此,分子可表示为:
$\sqrt{1+2+\cdots+n} = \sqrt{\frac{n(n+1)}{2}} = \frac{\sqrt{n(n+1)}}{\sqrt{2}}$
步骤2:代入原式并化简
原式变为:
$\lim_{n \to \infty} \frac{\sqrt{\frac{n(n+1)}{2}}}{n+2} = \lim_{n \to \infty} \frac{\sqrt{n(n+1)}}{\sqrt{2}(n+2)}$
步骤3:分子分母同除以$n$
分子:$\sqrt{n(n+1)} = n\sqrt{1+\frac{1}{n}}$
分母:$n+2 = n\left(1+\frac{2}{n}\right)$
代入后表达式为:
$\lim_{n \to \infty} \frac{n\sqrt{1+\frac{1}{n}}}{\sqrt{2} \cdot n\left(1+\frac{2}{n}\right)} = \lim_{n \to \infty} \frac{\sqrt{1+\frac{1}{n}}}{\sqrt{2}\left(1+\frac{2}{n}\right)}$
步骤4:代入极限
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n} \to 0$,因此:
$\frac{\sqrt{1+0}}{\sqrt{2} \cdot 1} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$