kaoyan1basic 高等数学 第6题
📝 题目
### 【基础篇】第6题(填空题) 6. $\lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{1+|x|^{3 n}}=$ $\_\_\_\_$ .公众号:研池大叔 免费分享最新考研资料课程
💡 答案解析
**答案**:$\max\{1,|x|^3\}$ **解析**: 步骤1:设$M=\max\{1,|x|^3\}$,则$M^n\leq1+|x|^{3n}\leq2M^n$。 步骤2:开方得$M\leq\sqrt[n]{1+|x|^{3n}}\leq\sqrt[n]{2}M$,$\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]{2}=1$,由夹逼准则得极限为$M$。 **难度**:★★☆☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/4
目标:确定极限的表达式形式
考虑极限 $\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{1+|x|^{3n}}$,其中 $x$ 为实数。由于 $n$ 次根号下包含 $|x|^{3n}$,需要比较 $1$ 和 $|x|^3$ 的大小。
提示:注意 $|x|^{3n} = (|x|^3)^n$,因此根号内是 $1$ 与 $(|x|^3)^n$ 的和。
步骤 2/4
目标:引入最大值 $M$
设 $M = \max\{1, |x|^3\}$,则 $M^n \leq 1 + |x|^{3n} \leq 2M^n$。这是因为:若 $|x|^3 \leq 1$,则 $M=1$,$1+|x|^{3n} \leq 2$;若 $|x|^3 > 1$,则 $M=|x|^3$,$1+|x|^{3n} \leq 2|x|^{3n}$。
公式:M = \max\{1, |x|^3\}
提示:分情况讨论 $|x|^3$ 与 $1$ 的大小关系,但统一用 $M$ 表示。
步骤 3/4
目标:应用夹逼准则
对不等式 $M^n \leq 1+|x|^{3n} \leq 2M^n$ 两边开 $n$ 次方,得 $M \leq \sqrt[n]{1+|x|^{3n}} \leq \sqrt[n]{2} \cdot M$。由于 $\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2} = 1$,由夹逼准则得 $\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{1+|x|^{3n}} = M$。
公式:\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{2} = 1
提示:夹逼准则的关键是找到上下界,且上下界极限相等。
步骤 4/4
目标:写出最终结果
因此,极限值为 $\max\{1, |x|^3\}$。
提示:结果与 $x$ 有关,需用最大值表示。
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