AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1969

Условие

Найти предел \(\lim_{x\to{1}}\frac{\sqrt[m]{x}-1}{\sqrt[n]{x}-1}\).

Решение

Можно использовать результат задачи 1958, т.е. \(\lim_{x\to{0}}\frac{\sqrt[n]{1+x}-1}{x}=\frac{1}{n}\). Осуществим замену переменной \(x=1+t\):

\[ \lim_{x\to{1}}\frac{\sqrt[m]{x}-1}{\sqrt[n]{x}-1}=\left|\frac{0}{0}\right|=\left|\begin{aligned}&x=1+t;\\&t\to{0}.\end{aligned}\right|=\lim_{t\to{0}}\frac{\sqrt[m]{1+t}-1}{\sqrt[n]{1+t}-1} =\lim_{t\to{0}}\frac{\frac{\sqrt[m]{1+t}-1}{t}}{\frac{\sqrt[n]{1+t}-1}{t}} =\frac{\displaystyle{\lim_{t\to{0}}\frac{\sqrt[m]{1+t}-1}{t}}}{\displaystyle{\lim_{t\to{0}}\frac{\sqrt[n]{1+t}-1}{t}}}=\frac{n}{m}. \]

Можно решить и иным путём, сделав замену \(x=t^{mn}\):

\[ \lim_{x\to{1}}\frac{\sqrt[m]{x}-1}{\sqrt[n]{x}-1}=\left|\frac{0}{0}\right|=\left|\begin{aligned}&x=t^{mn};\\&t\to{1}.\end{aligned}\right|=\lim_{t\to{1}}\frac{t^n-1}{t^m-1}=\\ =\lim_{t\to{1}}\frac{(t-1)\cdot\left(t^{n-1}+t^{n-2}+\ldots+t+1\right)}{(t-1)\cdot\left(t^{m-1}+t^{m-2}+\ldots+t+1\right)} =\lim_{t\to{1}}\frac{t^{n-1}+t^{n-2}+\ldots+t+1}{t^{m-1}+t^{m-2}+\ldots+t+1}=\frac{n}{m}. \]

Отмечу, что подобные примеры допускают немало вариантов решения. Можно пойти и иным путем, сделав замену \(x=(1+t)^{mn}\).

Ответ: \(\frac{n}{m}\)
Задачник №5Демидович "Сборник задач и упражнений по математическому анализу"
Раздел №1Введение в анализ
Задача №455
Пункт №1