Откройте "Открытую Математику"!
Понятная теория, конспекты и задачник в одном флаконе!
Объедините все слагаемые вместе и найдите общую формулу для числителя.
Для этого рассмотрите, чему равен числитель при четных и нечетных .
Общая формула для числителя:
Проведите преобразования и «зажмите» результат между двумя последовательностями:
Разберемся с суммой в числителе:
— четное
В случае, когда — четное, получаем сумму:
Выделим каждую разность в этой сумме скобками:
В каждой скобке получаем , а всего таких скобок :
— нечетное
В случае, когда — нечетное, получаем сумму:
Заметим, — четное, а результат суммы для четных мы уже нашли выше:
Общая формула
Теперь объединим оба результата в одну общую формулу:
Проверяем при четном :
Проверяем при нечетном :
Теперь приступим к нахождению значения предела из условия. Для начала, объединим все дроби в одну большую:
Заменим сумму под модулем в числителе на найденное ранее выражение:
Воспользуемся свойством модуля:
С помощью этого свойства разберемся с :
Поэтому:
Уже можно переходить к рассмотрению предела:
Последнюю последовательность можно «зажать»:
Но и , поэтому, по теореме о двух милиционерах, и «зажатая» между ними последовательность тоже стремится к .
Выше мы использовали тот факт, что последовательность (см. прото-задачу П-ссылка).
Итак: