Math Problem Statement

Найти предел lim 𝑛→+∞ ^3√𝑛 - ^3√𝑛 + 1 ^4√𝑛 + 1 - ^4√𝑛;

Solution

Найдем предел следующего выражения:

[ \lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt[3]{n} - \sqrt[3]{n+1} \right) \div \left( \sqrt[4]{n+1} - \sqrt[4]{n} \right) ]

Шаг 1: Разложение с использованием асимптотик

Для больших значений nn, можно использовать разложение в ряд Тейлора для кубических и четвертичных корней.

  1. Для кубического корня: [ \sqrt[3]{n+1} \approx \sqrt[3]{n} + \frac{1}{3n^{2/3}}. ] Отсюда: [ \sqrt[3]{n} - \sqrt[3]{n+1} \approx -\frac{1}{3n^{2/3}}. ]

  2. Для четвертичного корня: [ \sqrt[4]{n+1} \approx \sqrt[4]{n} + \frac{1}{4n^{3/4}}. ] Отсюда: [ \sqrt[4]{n+1} - \sqrt[4]{n} \approx \frac{1}{4n^{3/4}}. ]

Шаг 2: Оценка предела

Теперь подставляем эти выражения в исходный предел: limn+13n2/314n3/4=limn+43n1/12.\lim_{n \to +\infty} \frac{-\frac{1}{3n^{2/3}}}{\frac{1}{4n^{3/4}}} = \lim_{n \to +\infty} -\frac{4}{3} \cdot n^{1/12}.

Шаг 3: Оценка поведения

Так как n1/12n^{1/12} \to \infty при n+n \to +\infty, выражение стремится к -\infty.

Ответ:

[ \lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt[3]{n} - \sqrt[3]{n+1} \right) \div \left( \sqrt[4]{n+1} - \sqrt[4]{n} \right) = -\infty. ]


Хотите более детальные пояснения или есть вопросы?

Вот 5 похожих задач, которые могут быть полезны:

  1. Найти предел limn+(n+1n)\lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt{n+1} - \sqrt{n} \right).
  2. Найти предел limn+(n+15n5)\lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt[5]{n+1} - \sqrt[5]{n} \right).
  3. Исследовать предел limx0sin(x)x\lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x}.
  4. Найти предел limn+(nln(n))\lim_{n \to +\infty} \left( n - \ln(n) \right).
  5. Найти предел limn+n2+1n2+n\lim_{n \to +\infty} \frac{n^2 + 1}{n^2 + n}.

Совет: Разложения в ряд Тейлора полезны для приближенного нахождения пределов сложных выражений.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Asymptotic Expansion
Root Functions

Formulas

lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt[3]{n} - \sqrt[3]{n+1} \right) \div \left( \sqrt[4]{n+1} - \sqrt[4]{n} \right)
Taylor expansion: \sqrt[3]{n+1} \approx \sqrt[3]{n} + \frac{1}{3n^{2/3}}
Taylor expansion: \sqrt[4]{n+1} \approx \sqrt[4]{n} + \frac{1}{4n^{3/4}}

Theorems

Taylor Series Expansion

Suitable Grade Level

Grades 10-12 or early college