\lim_{p\rightarrow \infty} \left\| x \right\| _p=\left\| x \right\| _{\infty}
时间: 2024-03-06 18:45:17 浏览: 156
当p趋向于无穷大时,范数的定义会发生变化。在这种情况下,我们有\(\left\| x \right\| _p=\left\| x \right\| _{\infty}\)。
这个等式表示当p趋向于无穷大时,\(x\)的\(p\)范数等于\(x\)的无穷范数。\(x\)的\(p\)范数定义为:
\(\left\| x \right\| _p = \left( \sum_{i=1}^{n} |x_i|^p \right)^{\frac{1}{p}}\)
而\(x\)的无穷范数定义为:
\(\left\| x \right\| _{\infty} = \max_{1 \leq i \leq n} |x_i|\)
当\(p\)趋向于无穷大时,\(x\)的每个元素的绝对值的最大值将成为范数的结果。因此,\(\left\| x \right\| _p\)将趋近于\(\left\| x \right\| _{\infty}\)。
相关问题
\lim _{n\rightarrow \infty }\frac{\sqrt[3]{n}}{\ln ^2\left(n+1\right)}求解
你好!对于这个极限问题,我们可以使用L'Hôpital法则来求解。首先,我们对分子和分母分别求导。
令 f(n) = √[3]{n} 和 g(n) = ln^2(n+1),则分别求导得到 f'(n) = (1/3) * n^(-2/3) 和 g'(n) = 2 * ln(n+1) / (n+1)。
现在我们可以计算极限。根据L'Hôpital法则,如果极限的分子和分母都趋近于0或者正无穷大(或负无穷大),且极限存在,那么这个极限等于两个函数导数的极限之商。
即 lim(n→∞) f(n) / g(n) = lim(n→∞) f'(n) / g'(n)。
将导数代入,得到 lim(n→∞) [(1/3) * n^(-2/3)] / [2 * ln(n+1) / (n+1)]。
进一步化简,得到 lim(n→∞) [(n+1) * n^(-2/3)] / (6 * ln(n+1))。
我们可以看到,当 n 趋向正无穷大时,(n+1) * n^(-2/3) 和 ln(n+1) 同样趋向正无穷大。所以我们可以继续使用L'Hôpital法则。
再次对分子和分母求导,得到 [(n+1) * n^(-2/3)]' = (n^(-2/3) - 2n^(-5/3)) / 3 和 (6 * ln(n+1))' = 6 / (n+1)。
现在我们可以计算极限,得到 lim(n→∞) [(n^(-2/3) - 2n^(-5/3)) / 3] / [6 / (n+1)]。
将导数代入,得到 lim(n→∞) (n^(-2/3) - 2n^(-5/3)) / (18 / (n+1))。
继续化简,得到 lim(n→∞) [(n^(-2/3) - 2n^(-5/3)) * (n+1)] / 18。
再次应用L'Hôpital法则,对分子和分母求导,得到 [(n^(-2/3) - 2n^(-5/3)) * (n+1)]' = [(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))。
继续计算极限,得到 lim(n→∞) {[(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))} / 18。
将导数代入,得到 lim(n→∞) {[(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))} / 18。
我们可以看到,当 n 趋向正无穷大时,分子和分母都趋向0。所以我们可以再次使用L'Hôpital法则。
对分子和分母求导,得到 {[(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))}'。
继续计算极限,得到 lim(n→∞) {[(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))}'。
将导数代入,得到 lim(n→∞) [(2/3) * n^(-5/3) - (10/3) * n^(-8/3)] * (n+1) + (n^(-2/3) - 2n^(-5/3))。
我们可以看到,当 n 趋向正无穷大时,分子趋向 (-∞),分母趋向0。所以这个极限不存在。
因此,根据计算,这个极限没有解。
求极限 $\lim \limits_{n \rightarrow \infty} \frac{\sqrt{n+5}-\sqrt{n+1}}{\sqrt{n+2}-\sqrt{n}}$. \item 求极限 $\lim \limits_{x \rightarrow y^{2}}(\cos x)^{\frac{x^{2}}{}}$.
第一个问题,我们可以先将分子和分母同时乘以分子分母的共轭,得到:
$$\begin{aligned} \lim_{n\to\infty}\frac{\sqrt{5n}-\sqrt{n}}{\sqrt{2n}-\sqrt{n}} &= \lim_{n\to\infty}\frac{\left(\sqrt{5n}-\sqrt{n}\right)\left(\sqrt{2n}+\sqrt{n}\right)}{\left(\sqrt{2n}-\sqrt{n}\right)\left(\sqrt{2n}+\sqrt{n}\right)} \\ &=\lim_{n\to\infty}\frac{\left(\sqrt{5}-1\right)\sqrt{n}}{\sqrt{2}-1} \\ &= \frac{\sqrt{5}-1}{\sqrt{2}-1}\approx 2.24. \end{aligned}$$
第二个问题,我们可以将 $(\cos x)^{\frac{x^2}{}}$ 写成 $e^{\frac{x^2\ln(\cos x)}{}}$ 的形式,然后再考虑 $\lim_{x\to y^2}\frac{x^2\ln(\cos x)}{x-y^2}$ 的值。这个极限的分子和分母都趋近于 $0$,所以可以用洛必达法则求得:
$$\begin{aligned} \lim_{x\to y^2}\frac{x^2\ln(\cos x)}{x-y^2} &= \lim_{x\to y^2}\frac{2x\ln(\cos x)-\frac{1}{\cos x}\cdot \sin x\cdot 2x}{1} \\ &= \lim_{x\to y^2}2x\ln(\cos x)-2x\tan x \\ &= 2y^2\ln(\cos y^2)-2y^2\tan y^2. \end{aligned}$$
因为 $\lim_{x\to 0}\frac{\ln(\cos x)}{x^2}=-\frac{1}{2}$,所以 $\lim_{y\to 0}\ln(\cos y^2)=-\infty$,同时 $\tan y^2\to y^2$,所以最终的极限为 $-\infty$。因此,原极限不存在。
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