数学
利用夹逼定理求极限lim n[arctan(n2+1)+arctan(n2+2)+.+arctan(n2+n)-n$/2]n>>>无穷大n后面的2是平方,$是派3.14没念过大学吗?高数是高等数学

2019-05-22

利用夹逼定理求极限
lim n[arctan(n2+1)+arctan(n2+2)+.+arctan(n2+n)-n$/2]
n>>>无穷大
n后面的2是平方,$是派3.14
没念过大学吗?高数是高等数学
优质解答
因为arctanx+arccotx=π/2,所以x≠0时,arctanx+arctan(1/x)=π/2,所以
arctan(n^2+1)+arctan(n^2+2)+……+arctan(n^2+n)-nπ/2
=-arctan[1/(n^2+1)]-arctan[1/(n^2+2)]-……-arctan[1/(n^2+n)]
arctanx在[0,+∞)上的单调增加的,所以
-n×arctan[1/(n^2+1)]≤-arctan[1/(n^2+1)]-arctan[1/(n^2+2)]-……-arctan[1/(n^2+n)]≤-n×arctan[1/(n^2+n)]
lim(n→∞) n×n×arctan[1/(n^2+1)]=lim(n→∞) n×n×[1/(n^2+1)]=1
lim(n→∞) n×n×arctan[1/(n^2+n)]=lim(n→∞) n×n×[1/(n^2+n)]=1
所以,lim(n→∞) n[arctan(n^2+1)+arctan(n^2+2)+……+arctan(n^2+n)-nπ/2]=-1
因为arctanx+arccotx=π/2,所以x≠0时,arctanx+arctan(1/x)=π/2,所以
arctan(n^2+1)+arctan(n^2+2)+……+arctan(n^2+n)-nπ/2
=-arctan[1/(n^2+1)]-arctan[1/(n^2+2)]-……-arctan[1/(n^2+n)]
arctanx在[0,+∞)上的单调增加的,所以
-n×arctan[1/(n^2+1)]≤-arctan[1/(n^2+1)]-arctan[1/(n^2+2)]-……-arctan[1/(n^2+n)]≤-n×arctan[1/(n^2+n)]
lim(n→∞) n×n×arctan[1/(n^2+1)]=lim(n→∞) n×n×[1/(n^2+1)]=1
lim(n→∞) n×n×arctan[1/(n^2+n)]=lim(n→∞) n×n×[1/(n^2+n)]=1
所以,lim(n→∞) n[arctan(n^2+1)+arctan(n^2+2)+……+arctan(n^2+n)-nπ/2]=-1
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