Помогите решить предел

Ладно. Кто как его брал не знаю. Поясню, как получилось у меня.
 lim_{x to infty}  frac{2^{ sqrt{x+1}- sqrt{x} } }{x+1} (1)
 Глядя на этот предел кажется мне, что предел числителя будет конечен.
Попробуем это подтвердить (опровергнуть.) Прежде всего перейдем к пределу в показателе. Т.е Если в выражении
 lim_{x to x_{0}} 2^{f(x) } , a не зависит от x и
существует конечный предел функции f(x) в точке x0, то верно:
 lim_{x to x_{0}} a^{f(x) }= a^{lim_{x to x_{0}} f(x) }

Хорошо, значит нам нужно найти предел:
 lim_{x to infty} ( sqrt{x+1}- sqrt{x} )  (2)

lim_{x to infty} ( sqrt{x+1}- sqrt{x} )=lim_{x to infty} (sqrt{x}( sqrt{1+ frac{1}{x} }- 1 ))  (3)
Введем новую переменную
t= sqrt{x}
Тогда если x⇒∞ то и t⇒∞, а наш предел (3) принимает вид:
lim_{x to infty} (sqrt{x}( sqrt{1+ frac{1}{x} }- 1 ))=lim_{t to infty} (t( sqrt{1+ frac{1}{t^2} }- 1 )) (4)
Смотрим далее соотношение:
 sqrt{1+ frac{1}{t^2} на основании формулы бинома Ньютона для дробной степени:
(1+ alpha )^{1/n}=1+ frac{ alpha }{n} +o( alpha ) где  alpha  textless  1 (а у нас при t  to infty   frac{1}{t^2}  to 0)
заменяем эквивалентным выражением
sqrt{1+ frac{1}{t^2}}=1+ frac{1}{2t^2}

Тогда (4) преобразуется к виду:
lim_{t to infty} (t( sqrt{1+ frac{1}{t^2} }- 1 ))=lim_{t to infty} (t*( 1+ frac{1}{2t^2}+o( frac{1}{t^2} )- 1 ))=
lim_{t to infty} (t*( 1+ frac{1}{2t^2}+o( frac{1}{t^2} )- 1 ))=lim_{t to infty} (t*(  frac{1}{2t^2}))==lim_{t to infty} (  frac{t}{2t^2})=lim_{t to infty} (  frac{1}{2t})=0
Т.е предел (4) (показатель степени) стремится к 0. Значит числитель дроби стремится к 1. А предел знаменателя ∞. т.е. получаем предел вида:
 frac{1}{infty} , ну а это 0.
Таким образом исходный предел (1) равен нулю:
 lim_{x to infty} frac{2^{ sqrt{x+1}- sqrt{x} } }{x+1} =0

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку