2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 21:58 


22/12/08
155
Москва
День добрый. Надо решить 2 , на мой взгляд, похожих предела с корнями, и в обоих у меня возникает тупняк, как от этих самых корней избавиться?
Вот примеры.

1. $\\lim_{n\to \infty }\frac{\sqrt[3]{n^2+cosn}+\sqrt{3n^2+2}}{\sqrt[5]{n^6+1}}$
2. $\lim_{n\to \infty }\frac{\sqrt{4n+1}-\sqrt[3]{27n^3+4}}{\sqrt[4]{n}-\sqrt[3]{n^5+n}}$

Оба примера пытался решать через Лопиталя, либо через вынесение n в наибольшей степени из-под корня, чтобы оставшийся корень разложить в ряд, но что-то потом ничего не удавалось сократить :(
Подскажите пожалуйста, как можно избавиться от разных корней, чтобы я мог разобраться и решить примеры до конца?
со вторым примером я застрял вот на этом месте:
$\lim_{n\to \infty }\frac{\sqrt{4n+1}-\sqrt[3]{27n^3+4}}{\sqrt[4]{n}-\sqrt[3]{n^5+n}}=\lim_{n\to \infty }\frac{2\sqrt{n}\sqrt{1+4/n}-3n\sqrt[3]{1+\frac{4}{27n^3}}}{\sqrt[4]{n}-n^{5/3}\sqrt[3]{1+\frac{1}{n^4}}}$
по-хорошему, все корни стремятся к 1, но вот остаются n в разных степенях, которые что-то у меня не сокращаются. С первым застрял на похожем месте.
Надеюсь услышать ценные мысли и продолжить обсуждение этих примеров.

Также вопрос по коду: что-то у меня n, стремящееся к бесконечности, не прописывается под лимитом :(, хотя в онлайн-редакторе латеха все написано аккуратненько.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 22:06 


23/05/09
49
$\lim\limits_{n \to \infty}$
Код:
\lim\limits_{n \to \infty}


В первом пределе не от чего избавляться. Просто разбиваем предел на две дроби (растаскиваем числитель) и убеждаемся (выносим старший $n$ из под корня и сокращаем), что оба предела существуют и равны нулю.
Поди ка та же песня и со вторым пределом.

Лопиталь выражениях, где куча корней и прочих гадких вещей, где производная только разрастается - гиблое дело.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 22:18 


22/12/08
155
Москва
пасиб. щас попробую.
и спасибо за код предела.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 22:21 


07/12/09
57
Тверь
Я бы решила второй пример вот так (картинка удалена)
А первый согласна достаточно разбить на два

 !  AKM:
Извольте соблюдать правила!

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 22:34 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Во втором пределе Вы как-то удивительно вынесли. С какой стати после вынесения за скобки выскочит хоть какая разность-то?...

В обоих случаях изо всех семи слагаемых (если, конечно, Вы букафки/цифирки не переврали) доминирующим в каждой паре будет лишь одно. Вот его и нужно выносить за скобки.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 23:07 


22/12/08
155
Москва
а это фраза к кому относилась? про 7 слагаемых?

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 23:18 


07/12/09
57
Тверь
ewert в сообщении #268909 писал(а):
Во втором пределе Вы как-то удивительно вынесли. С какой стати после вынесения за скобки выскочит хоть какая разность-то?...

В обоих случаях изо всех семи слагаемых (если, конечно, Вы букафки/цифирки не переврали) доминирующим в каждой паре будет лишь одно. Вот его и нужно выносить за скобки.

А какая разница в какой степени n выносить, если NeBotan потом не сокращал, а просто определял какая из степеней больше и на нее можно было бы поделить, а наибольшая там n^5/3 И в результате получится число равное нулю (В числителе 0 В знаменателе - 1, а 0/(-1) = 0), что в принципе и из моего решения следует. Так что оба варианта правильные.
И этот
$\lim_{n\to \infty }\frac{\sqrt{4n+1}-\sqrt[3]{27n^3+4}}{\sqrt[4]{n}-\sqrt[3]{n^5+n}}=\lim_{n\to \infty }\frac{2\sqrt{n}\sqrt{1+4/n}-3n\sqrt[3]{1+\frac{4}{27n^3}}}{\sqrt[4]{n}-n^{5/3}\sqrt[3]{1+\frac{1}{n^4}}}$
только нужно поделить каждое слагаемое на $n^{5/3}$
И мой с Лопиталем

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 23:20 


22/12/08
155
Москва
то, что я просто выносил степени и смотрел, какая больше, вовсе не значит, что я нахожу этот ответ конечным и правильным. наоборот, я думаю, что можно найтить какой-то подход, чтобы избавиться от этих поганых корней и привести и числитель и знаменатель к хорошим конечным числам.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 23:28 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
NeBotan в сообщении #268925 писал(а):
чтобы избавиться от этих поганых корней

Для начала -- вынесите из-под каждого корня главное слагаемое (явно много большее остальных). И вот только если эти главные слагаемые в какой-то разности будут сокращаться -- только тогда и следует о чём-то задумываться. В Ваших же примерах -- такого откровенно не происходит.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение07.12.2009, 23:57 


07/12/09
57
Тверь
ewert в сообщении #268930 писал(а):
Для начала -- вынесите из-под каждого корня главное слагаемое (явно много большее остальных). И вот только если эти главные слагаемые в какой-то разности будут сокращаться -- только тогда и следует о чём-то задумываться. В Ваших же примерах -- такого откровенно не происходит.

Странное рассуждение, никогда не сталкивалась с подобным выводом. Не все пределы берутся путем сокращения. Тем более с неопределенностью бесконечность/бесконечность. Для этой неопределенности прямо написано что метод используется: Деление числителя и знаменателя на аргумент в наибольшей степени. А сокращение происходит в неопределенности 0/0. Есть методы с домножением на сопряженное, но в данном случае, он не помошник. Оптимальный метод это Лопиталь, лично меня он никогда не подводил, либо можно сделать так как NeBotan написал, только продолжить решение.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение08.12.2009, 03:20 


17/01/09
119
А зачем так сложно? Есть такая полезная вещь, как эквивалентная замена. Если взять, например, первый предел, то видно, что его числитель
$\sqrt[3]{n^2 + \cos n}+\sqrt{3 n^2+2} \sim n^{2/3} + \sqrt{3} \, n \sim \sqrt{3} \, n $,
а знаменатель
$\sqrt[5]{n^6+1} \sim n^{6/5}$.

В итоге последовательность ведет себя как$3 n^{-1/5}$, т.е. ее предел равен нулю.

Второй предел решается точно тем же образом. Числитель эквивалентен $-3 n$, а знаменатель $-n^{5/3}$. В итоге предел также нулевой.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение08.12.2009, 11:35 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


21/12/05
5931
Новосибирск
А разве ровно не об этом же говорили предыдущие ораторы MTV и ewert?
Судя по вопросу, сомнительно, чтобы топикстартер уверенно владел значком $\sim$ и даже не факт, что он ему известен.
Так что у Вас не проще, а сложнее.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение08.12.2009, 13:01 


17/01/09
119
bot в сообщении #269019 писал(а):
А разве ровно не об этом же говорили предыдущие ораторы MTV и ewert?


Фактически о том же. Просто это был ответ в основном на последнее сообщение lioness.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение08.12.2009, 18:45 


23/05/09
49

(Оффтоп)

lioness в сообщении #268944 писал(а):
Оптимальный метод это Лопиталь, лично меня он никогда не подводил

Насчет оптимальности - вынужден не согласиться. (Знаю только пару-тройку примеров, где без Лопиталя в самом деле не обойтись). Стоит появиться произведениям и всяческим корням - выражение начнет сурово расползаться по мере взятия производных, что, разумеется, ни к чему хорошему не приводит.
На мой вкус, игра с бесконечно малыми, эквивалентностями и Тейлором куда универсальнее.

 Профиль  
                  
 
 Re: помогите разобраться в пределах с корнями
Сообщение08.12.2009, 21:35 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
MTV в сообщении #269162 писал(а):

(Оффтоп)

lioness в сообщении #268944 писал(а):
Оптимальный метод это Лопиталь, лично меня он никогда не подводил

Насчет оптимальности - вынужден не согласиться. (Знаю только пару-тройку примеров, где без Лопиталя в самом деле не обойтись). Стоит появиться произведениям и всяческим корням - выражение начнет сурово расползаться по мере взятия производных, что, разумеется, ни к чему хорошему не приводит.
На мой вкус, игра с бесконечно малыми, эквивалентностями и Тейлором куда универсальнее.

(Оффтоп)

Это во многих случаях (статистически, может, и в большинстве) правда, но далеко не всегда. Попробуйте, например, Тейлорами найти предел ${\ln x\over x}$ -- ни в жисть не выйдет. И попытки ручного доказательства -- выйдут удручающе занудными. А вот Лопиталем -- в момент.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 16 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group