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求极限 lim(n→∞)∑(k=1,∞)[1/(k+1)!+1/(k+2)!+1/(k+3)!+…+1/(k+n)!]

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发表于 2023-4-17 12:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
新人拜求
\(\lim_{n\to\infty}\left\{ \sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{\left( k+1\right)!}+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{\left( k+2\right)!}+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{\left( k+3\right)!}+\cdots+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{\left( k+n\right)!}\right\}\)
发表于 2023-4-17 21:18 | 显示全部楼层
答案为e。
思路是把上面的和式,重新整理为一个和式(矩阵的一半,从按行求和变换为按列求和)。和式可以分为2部分。
再利用指数级数展开式求和。一部分收敛于e,另一部分和式收敛于0.
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发表于 2023-4-18 10:28 | 显示全部楼层
答案为e。

\(\displaystyle\lim_{n\to\infty}\bigg\{\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{(k+1)!}+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{(k+2)!}+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{(k+3)!}+…+\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{(k+n)!}\bigg\}\)
\(=\frac{1}{1!}+\frac{2}{2!}+\frac{3}{3!}+\frac{4}{4!}+\frac{5}{5!}+\frac{6}{6!}+\frac{7}{7!}+…+\frac{n}{n!}\)
\(=\frac{1}{1!}+\frac{1}{1!}+\frac{1}{2!}+\frac{1}{3!}+\frac{1}{4!}+\frac{1}{5!}+\frac{1}{6!}+…+\frac{1}{(n-1)!}\)
\(=\frac{1}{0!}+\frac{1}{1!}+\frac{1}{2!}+\frac{1}{3!}+\frac{1}{4!}+\frac{1}{5!}+\frac{1}{6!}+…+\frac{1}{(n-1)!}\)
\(\displaystyle=\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{k!}=e\)

注意下面这些算式之间的区别。

\(1,\displaystyle\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1+a}{k!}\ \ \ \ a=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,...\)
     \(e,\ 2e,\ 3e,\ 4e,\ 5e,\ 6e,\ 7e,\ 8e,\ 9e,\ 10e, ...\)

\(2,\displaystyle\sum_{k=0}^{\infty}\frac{k+a}{k!}\ \ \ \ a=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,...\)
     \(e,\ 2e,\ 3e,\ 4e,\ 5e,\ 6e,\ 7e,\ 8e,\ 9e,\ 10e ...\)

\(3,\displaystyle\sum_{k=1}^{\infty}\frac{k+a}{k!}\ \ \ \ a=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,...\)
     \(e,2e-1,3e-2,4e-3,5e-4,6e-5,...\)

\(4,\displaystyle\sum_{k=1}^{\infty}\frac{k-a}{k!}\ \ \ \ a=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,...\)
     \(1,\ 2-e,\ 3-2e,4-3e,5-4e,6-5e,...\)

\(5,\displaystyle\sum_{k=0}^{\infty}\frac{k-a}{k!}\ \ \ \ a=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,...\)
     \(e,0,-e,-2e,-3e,-4e,-5e,-6e,-7e, ...\)
.............
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发表于 2023-4-18 11:27 | 显示全部楼层


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