AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1915

Условие

Найти предел функции \(\displaystyle{\lim_{x\to{1}}\frac{x^{n+1}-x^{k+1}+x^k-nx+n-1}{(x-1)^2}}\), \(\displaystyle{n\in{N}}\), \(\displaystyle{k\in{N}}\).

Решение

Сделаем замену переменной: \(\displaystyle{t=x-1}\), при этом \(\displaystyle{t\to{0}}\):

\[ \lim_{x\to{1}}\frac{x^{n+1}-x^{k+1}+x^k-nx+n-1}{(x-1)^2} =\left[\frac{0}{0}\right] =\lim_{t\to{0}}\frac{(1+t)^{n+1}-(1+t)^{k+1}+(1+t)^k-n(1+t)+n-1}{t^2}=\\ =\lim_{t\to{0}}\frac{1+(n+1)t+\frac{n(n+1)}{2}t^2+o\left(t^2\right)-\left(1+(k+1)t+\frac{k(k+1)}{2}t^2+o\left(t^2\right)\right)+1+kt+\frac{k(k-1)}{2}t^2+o\left(t^2\right)-nt-1}{t^2}=\\ =\lim_{t\to{0}}\frac{\frac{n^2+n-2k}{2}\cdot{t^2}+o\left(t^2\right)}{t^2} =\frac{n^2+n-2k}{2}. \]

Ответ:

\(\displaystyle{\frac{n^2+n-2k}{2}}\)

Источники задачи

Задачник №2Кудрявцев "Сборник задач по математическому анализу" (том №1)
Параграф №9Предел функции
Задача №24
Пункт №2