Откройте "Открытую Математику"!
Понятная теория, конспекты и задачник в одном флаконе!
Выясним сначала, чему равна сумма в числителе:
Это сумма квадратов нечетных натуральных чисел. Каждый элемент этой суммы определяется следующей формулой:
Воспользуемся формулой квадрата разности:
Распишем сумму по этой формуле:
Перегруппируем члены этой суммы:
В первой скобке у нас сумма квадратов натуральных чисел. Формула этой суммы доказывается в задаче 2. Во второй скобке просто сумма натуральных чисел. Формула этой суммы доказывается в задаче 1. В третьей скобке просто складывается друг с другом единиц.
Итак:
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:
Разобьем эту большую дробь:
Находим предел:
Выше мы использовали тот факт, что последовательность , так как она является частым случаем последовательности (см. прото-задачу П-ссылка).