數學極限問題,n次根號下n的極限值為1.求求解方法最多有多少種?

證明:lim_{n 
ightarrow infty }n^{frac{1}{n} } = 1

目前已經有夾逼定理和洛必達定理兩種思路的解題方法。

提這個問題的觸發點是有14級學弟詢問,告知洛必達,又問高中知識範圍內解答,告知夾逼定理。由此想探討其他更多的解題思路,思路是無限的嗎?


說個我高中時候想的做法

由均值不等式

1leq n^{frac{1}{n}} leq frac {1}{n}[sqrt n +sqrt n + 1+1+cdots +1]

其中右邊有n-2個1.

稍作化簡就有

1leq n^{frac{1}{n}} leq 1-frac{2}{n}+frac{2}{sqrt n}

然後就顯然了


大一新生,剛接觸極限,假設他高中學過導數和初等函數。

考慮函數ln(x)/x 的單調性,單調有界必有極限。再證明ln(x)/x極限為0,反證即可。

另外方法比如設n^frac{1}{n} =1+y_{n} ,那麼有n=(1+y_{n})^n,二項式展開後省略項得到n>1+frac{n(n-1)}{2} y_{n}^2,即left|sqrt[n]{n}-1
ight| =left| y_{n}
ight| <sqrt{frac{2}{n} } ,然後走定義就好。


我覺得的比較好的方法是先證明下面引理

引理(a_n)_{n=1}^infty是一個正的實數序列,那麼下面不等式成立

liminf_{n	oinfty}frac{a_{n+1}}{a_n}leqliminf_{n	oinfty}sqrt[n]{a_n}leqlimsup_{n	oinfty}sqrt[n]{a_n}leqlimsup_{n	oinfty}frac{a_{n+1}}{a_n}

根據這個引理立刻得到lim_{n	oinfty}sqrt[n]{n}=lim_{n	oinfty}{frac{n+1}{n}}=1


手寫一種,班門弄斧,獻醜。


之前幾位答主的回答已經很好了,我再補充一個用單調有界原理的解法吧。

指數函數性質那裡是將底數當做常量,進行放縮易得不小於1


感覺上只用估計n^{1/n}
上下極限的範圍就好了

一方面它肯定比1大,下極限大於1

另一反面,他的上極限肯定小於1 + epsilon ,forall epsilon 這是因為

n^{1/n}<1+epsilon Leftrightarrow n<(1+epsilon)^{n},當n充分大的時候這個不等式是成立的(右邊是指數,左邊是一次多項式)。故varlimsup n^{1/n} leq 1+epsilon,自然小於1.

上下極限為1……所以為1


我的老師是用伯努利不等式推的…


利用等比性質


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