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计算 $\lim_{n \rightarrow \infty}{(1+sin(\pi\sqrt{4n^2+2}))^n}$
正文
一眼 $1^\infty$ 型。
先将其按照 $1^\infty$ 的形式化简:
由于 $\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\pi\sqrt{4n^2+2})}=0$ ,
原式= $ \lim_{n \rightarrow \infty}{(1+sin( \pi \sqrt{4n^2+2}))^{\frac{1}{sin( \pi \sqrt{4n^2+2})}n sin( \pi \sqrt{4n^2+2})} } $
  = $e^{\lim_{n \rightarrow \infty}{n sin(\pi\sqrt{4n^2+2})} }$
然后卡在这里了。本来想用洛必达法则计算一下 $\frac{sin(\pi\sqrt{4n^2+2})}{\frac{1}{n} }$,但是计算结果是 $-\frac{4 \pi n^3}{\sqrt{4n^2+2} }$ 感觉不太对劲,于是去参考大佬的思路学了一手(
学到的知识点: $sin(x) = \lim_{n \rightarrow \infty}{sin(x-2 \pi n)}$
有了这条规律,就可以将 $\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\pi\sqrt{4n^2+2})}$ 转化为:
$\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\pi\sqrt{4n^2+2})}$ = $\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\pi (\sqrt{4n^2+2}-2n))}$
而 $\sqrt{4n^2+2}-2n$ = $\frac{2}{\sqrt{4n^2+2}+2n}$ (分子有理化)
于是 $\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\pi\sqrt{4n^2+2})}$ = $\lim_{n \rightarrow \infty}{sin(\frac{2 \pi}{\sqrt{4n^2+2}+2n})}$
  =$\lim_{n \rightarrow \infty}{\frac{2 \pi}{\sqrt{4n^2+2}+2n} }$ (等价无穷小)
于是 $e^{\lim_{n \rightarrow \infty}{n sin(\pi\sqrt{4n^2+2})} }$ = $e^{\lim_{n \rightarrow \infty}{\frac{2 \pi n}{\sqrt{4n^2+2}+2n} } }$
  = $e^{\lim_{n \rightarrow \infty}{\frac{2 \pi n}{4n} } }$
  = $e^{ {\frac{\pi}{2} } }$
顺带一提,石墨文档自带的公式编辑器针不戳啊)
勘误
2021.7.8勘误
$\lim_{n \rightarrow \infty}{(1+sin(\pi\sqrt{4n^2+2}))^n}$中的n是整数
所以可以使用$sin(x) = \lim_{n \rightarrow \infty}{sin(x-2 \pi n)}$这一规律
不是,你不说谁知道n是整数啊(恼
看了人家的解析还以为学到了新知识点(
- 本文链接:https://shinya754.github.io/2021/05/24/%E6%AF%8F%E6%97%A5lim-5-24/
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