Math Problem Statement

n次根号下n的阶乘的极限是多少

Solution

我们要计算的极限是 limnn!n\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{n!}

利用斯特林公式 n!2πn(ne)nn! \approx \sqrt{2\pi n} \left(\frac{n}{e}\right)^n,我们可以近似计算 n!n!

n!2πn(ne)nn! \approx \sqrt{2\pi n} \left(\frac{n}{e}\right)^n

将斯特林公式代入根号表达式中:

[ \sqrt[n]{n!} \approx \sqrt[n]{\sqrt{2\pi n}} \cdot \sqrt[n]{\left(\frac{n}{e}\right)^n} ]

我们可以分别计算这两个部分的极限:

  1. 对于 2πnn\sqrt[n]{\sqrt{2\pi n}}

2πnn=(2πn)1/(2n)\sqrt[n]{\sqrt{2\pi n}} = (2\pi n)^{1/(2n)}

nn \to \infty 时,

(2πn)1/(2n)1(2\pi n)^{1/(2n)} \to 1

因为 2πn2\pi n1/(2n)1/(2n) 次幂趋近于 1。

  1. 对于 (ne)nn\sqrt[n]{\left(\frac{n}{e}\right)^n}

(ne)nn=ne\sqrt[n]{\left(\frac{n}{e}\right)^n} = \frac{n}{e}

所以,原表达式趋近于:

limnn!n=limnne=\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{n!} = \lim_{n \to \infty} \frac{n}{e} = \infty

因此,结论是: limnn!n=\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{n!} = \infty

如有其他问题或需要进一步解释,请告诉我。

以下是你可能接下来会问的5个问题:

  1. 如何证明斯特林公式?
  2. 在什么情况下可以使用斯特林公式?
  3. 其他阶乘的近似公式有哪些?
  4. 如何求解复数的极限问题?
  5. 数列和数列的极限之间有什么区别?

提示: 在计算阶乘的极限和近似时,斯特林公式是一种非常有用的工具,可以将阶乘表达式转换成更容易处理的形式。

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