Давайте вместе разберем предел
\[ \lim_{n \to \infty} \left( \frac{(n+1)^3 + (n+2)^3}{(n+4)^3 + (n+5)^3} \right). \]
Шаг 1: Расписываем числитель и знаменатель
Сначала давайте воспользуемся формулами сокращенного умножения, чтобы раскрыть кубы:
\[ (n+1)^3 = n^3 + 3n^2 + 3n + 1, \]
\[ (n+2)^3 = n^3 + 6n^2 + 12n + 8. \]
Теперь сложим эти два выражения:
\[ (n+1)^3 + (n+2)^3 = (n^3 + 3n^2 + 3n + 1) + (n^3 + 6n^2 + 12n + 8) = 2n^3 + 9n^2 + 15n + 9. \]
Теперь займемся знаменателем:
\[ (n+4)^3 = n^3 + 12n^2 + 48n + 64, \]
\[ (n+5)^3 = n^3 + 15n^2 + 75n + 125. \]
Сложим эти выражения в знаменателе:
\[ (n+4)^3 + (n+5)^3 = (n^3 + 12n^2 + 48n + 64) + (n^3 + 15n^2 + 75n + 125) = 2n^3 + 27n^2 + 123n + 189. \]
Теперь выражение выглядело бы так:
\[ \frac{2n^3 + 9n^2 + 15n + 9}{2n^3 + 27n^2 + 123n + 189}. \]
Шаг 2: Проведем подобные
В числителе и знаменателе мы уже привели все подобные члены в порядок.
Шаг 3: Вынесем старшую степень за скобки
Теперь давайте вынесем \(2n^3\) за скобки в числителе и знаменателе:
Числитель:
\[ 2n^3 \left(1 + \frac{9}{2n} + \frac{15}{2n^2} + \frac{9}{2n^3}\right). \]
Знаменатель:
\[ 2n^3 \left(1 + \frac{27}{2n} + \frac{123}{2n^2} + \frac{189}{2n^3}\right). \]
Теперь наше выражение принимает вид:
\[ \frac{2n^3\left(1 + \frac{9}{2n} + \frac{15}{2n^2} + \frac{9}{2n^3}\right)}{2n^3\left(1 + \frac{27}{2n} + \frac{123}{2n^2} + \frac{189}{2n^3}\right)}. \]
Шаг 4: Сократим возможные выражения
После сокращения \(2n^3\) мы получаем:
\[ \frac{1 + \frac{9}{2n} + \frac{15}{2n^2} + \frac{9}{2n^3}}{1 + \frac{27}{2n} + \frac{123}{2n^2} + \frac{189}{2n^3}}. \]
Шаг 5: Все выражения вида "число/n" заменяем на 0
Теперь, поскольку \(n \to \infty\), все слагаемые вида \(\frac{k}{n}\) стремятся к нулю, и мы можем заменить их на 0:
\[ \frac{1 + 0 + 0 + 0}{1 + 0 + 0 + 0} = \frac{1}{1} = 1. \]
Ответ
Таким образом, предел равен
\[ \lim_{n \to \infty} \left( \frac{(n+1)^3 + (n+2)^3}{(n+4)^3 + (n+5)^3} \right) = 1. \]
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно что-то уточнить, не стесняйтесь спрашивать!
