题目
3.lim_(ntoinfty)sqrt[n](2+(-1)^n+2^n)=_.
3.$\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{2+(-1)^{n}+2^{n}}=\_.$
题目解答
答案
将原式分解为主导项与余项:
\[
\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2 + (-1)^n + 2^n} = \lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2^n \left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)} = \lim_{n \to \infty} 2 \cdot \left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)^{1/n}
\]
由于 $\frac{2 + (-1)^n}{2^n} \to 0$(当 $n \to \infty$),故 $\left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)^{1/n} \to 1$。
因此,原式极限为 $2 \times 1 = 2$。
**答案:** $\boxed{2}$
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的计算,特别是涉及n次根号下表达式的极限求解方法。关键在于识别表达式中的主导项,并通过分解和化简简化计算。
解题核心思路:
当$n$趋向于无穷大时,表达式中的$2^n$项会迅速增长,成为主导项。将原式分解为$2^n$与其余项的和,再利用n次根号的性质拆分表达式,最后分析余项的极限趋势。
破题关键点:
- 提取主导项:将$2^n$作为主导项提出,将原式转化为$\sqrt[n]{2^n \cdot \left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)}$。
- 简化表达式:利用$\sqrt[n]{2^n} = 2$,并将余项$\frac{2 + (-1)^n}{2^n}$分析为趋向于$0$。
- 极限性质应用:利用$\lim_{n \to \infty} (1 + a_n)^{1/n} = 1$(当$a_n \to 0$时)。
将原式分解为主导项与余项:
$\begin{aligned}\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2 + (-1)^n + 2^n} &= \lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2^n \left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)} \\&= \lim_{n \to \infty} 2 \cdot \left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)^{1/n}.\end{aligned}$
分析余项趋势:
当$n \to \infty$时,$\frac{2 + (-1)^n}{2^n}$的分子最大为$3$(当$(-1)^n = 1$),分母为$2^n$,因此该分式趋向于$0$。
极限计算:
由于$\frac{2 + (-1)^n}{2^n} \to 0$,根据极限性质$\lim_{n \to \infty} (1 + a_n)^{1/n} = 1$(当$a_n \to 0$),可得:
$\left(1 + \frac{2 + (-1)^n}{2^n}\right)^{1/n} \to 1.$
最终结果:
原式极限为$2 \times 1 = 2$。