怎样证明当n趋向无穷大时,(1+1/n)的n次方=e
来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 14:27:50
怎样证明当n趋向无穷大时,(1+1/n)的n次方=e
请照顾一个FRESHMEN的智商
请照顾一个FRESHMEN的智商
谁给你出的这道题?真是脑筋缺根弦!
只能证明当n趋向无穷大时,(1+1/n)的n次方存在极限,(具体证明过程在下面)而因为这个极限是个无理数,所以就用e来代替这个极限值,e=2.71828……,e是事后规定的!
附:下面证明原极限存在(用单调有界必有极限来证):
首先需要二项式定理:
(a+b)^n=∑ C(i=0 –> i=n)n i a^(n-i) * b^i (式一)
用数学归纳法证此定理:
n=1 (a+b)^1 a^(1-0)*b^0+a^(1-1)*b^1
a+b
故此,n=1时,式一成立.
设n1为任一自然数,假设n=n1时,(式一)成立 ,即:
(a+b)^n1=∑ C(i=0 –> i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i (式二)
则,当n=n1+1时:
式二两端同乘(a+b)
[(a+b)^n1]*(a+b)=[∑ C(i=0 –> i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i]*(a+b)
=> (a+b)^(n1+1)= ∑ C(i=0 –> i=(n1+1))(n1+1) i a^((n1+1)-i) * b^i ( 据乘法分配律)
因此二项式定理(即式一成立)
下面用二项式定理计算这一极限:
(1+1/n)^n (式一)
用二项式展开得:
(1+1/n)^n = 1^n+(n/1)(1/n)+[(n(n-1))/(2*1)]*(1/n)^2+[(n(n-1)(n-2))/(3*2*1)]*(1/n)^3 + … +[(n(n-1)(n-2) …3)/((n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-2)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2)/((n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-1)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2*1)/(n(n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^n
由于二项展开式系数项的分子乘积的最高次项与(1/n)的次数相同,而系数为1,因此,最高次项与(1/n)的相应次方刚好相约,得1,低次项与1/n的相应次方相约后,分子剩下常数,而分母总余下n的若干次方,当n -> +∞,得0.因此总的结果是当n -> +∞,二项展开式系数项的各项分子乘积与(1/n)的相应项的次方相约,得1.余下分母.于是式一化为:
(1+1/n)^n =1+1+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+1/6!+ … + 1/n!(式二)
当n -> +∞时,你可以用计算机,或笔计算此值.这一数值定义为e.
补充:
将式二和公比为1/2的等比数列比较,其每一项都小于此等比数列,而此等比数列收敛,因此,式二必定收敛于一固定数值.
只能证明当n趋向无穷大时,(1+1/n)的n次方存在极限,(具体证明过程在下面)而因为这个极限是个无理数,所以就用e来代替这个极限值,e=2.71828……,e是事后规定的!
附:下面证明原极限存在(用单调有界必有极限来证):
首先需要二项式定理:
(a+b)^n=∑ C(i=0 –> i=n)n i a^(n-i) * b^i (式一)
用数学归纳法证此定理:
n=1 (a+b)^1 a^(1-0)*b^0+a^(1-1)*b^1
a+b
故此,n=1时,式一成立.
设n1为任一自然数,假设n=n1时,(式一)成立 ,即:
(a+b)^n1=∑ C(i=0 –> i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i (式二)
则,当n=n1+1时:
式二两端同乘(a+b)
[(a+b)^n1]*(a+b)=[∑ C(i=0 –> i=n1)n1 i a^(n1-i) * b^i]*(a+b)
=> (a+b)^(n1+1)= ∑ C(i=0 –> i=(n1+1))(n1+1) i a^((n1+1)-i) * b^i ( 据乘法分配律)
因此二项式定理(即式一成立)
下面用二项式定理计算这一极限:
(1+1/n)^n (式一)
用二项式展开得:
(1+1/n)^n = 1^n+(n/1)(1/n)+[(n(n-1))/(2*1)]*(1/n)^2+[(n(n-1)(n-2))/(3*2*1)]*(1/n)^3 + … +[(n(n-1)(n-2) …3)/((n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-2)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2)/((n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^(n-1)+ [(n(n-1)(n-2) …3*2*1)/(n(n-1)(n-2)(n-1) … 2*1)]*(1/n)^n
由于二项展开式系数项的分子乘积的最高次项与(1/n)的次数相同,而系数为1,因此,最高次项与(1/n)的相应次方刚好相约,得1,低次项与1/n的相应次方相约后,分子剩下常数,而分母总余下n的若干次方,当n -> +∞,得0.因此总的结果是当n -> +∞,二项展开式系数项的各项分子乘积与(1/n)的相应项的次方相约,得1.余下分母.于是式一化为:
(1+1/n)^n =1+1+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+1/6!+ … + 1/n!(式二)
当n -> +∞时,你可以用计算机,或笔计算此值.这一数值定义为e.
补充:
将式二和公比为1/2的等比数列比较,其每一项都小于此等比数列,而此等比数列收敛,因此,式二必定收敛于一固定数值.
怎样证明当n趋向无穷大时,(1+1/n)的n次方=e
(1+1/n)的n次方 当n趋向于无穷大时,这个数值是多少?
如何证明(N+1/N)的N次方的极限为e(当n趋向于正无穷)
用极限的两边夹逼定理证明lim(1+2的n次方+3的n次方)的n次方分之一=3(n趋向无穷大)
证明:根号n开n次方(n趋向于无穷大) = 1
用数列极限定义证明,lim(n趋向无穷大)(-1/3)的n次方=0
用数列的极限证明,当n趋向于正无穷大时,(3n+1)/(4n-1)趋向于3/4.
((-1)^(n-1))/(n+1)*sin(n!),当n趋向无穷大时的极限
(n+1分之n)的n次 当n趋向无穷大 极限是什么?
怎么用定义证明(n+(-1)^n)/(n^2-1)的极限为0?当n趋向于无穷大.
证明lim(n/(n^2+1))=0(n趋向于无穷大)
证明(n趋向于无穷)lim n的根号n次方=1