Chúng ta tính giới hạn sau:
\(\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{1-\sqrt[n]{x}}{1-x}\)
Cách đơn giản nhất là sử dụng L'Hopital:
\(\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{1-x^{\dfrac{1}{n}}}{1-x}=\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{-\dfrac{1}{n}x^{\dfrac{1}{n}-1}}{-1}=\dfrac{1}{n}\)
Phức tạp hơn thì tách mẫu theo hằng đẳng thức
\(=\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{1-\sqrt[x]{n}}{\left(1-\sqrt[n]{x}\right)\left(1+\sqrt[n]{x}+\sqrt[n]{x^2}+...+\sqrt[n]{x^{n-1}}\right)}=\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{1}{1+\sqrt[n]{x}+\sqrt[n]{x^2}+...+\sqrt[n]{x^{n-1}}}=\dfrac{1}{n}\)
Tóm lại ta có:
\(\lim\limits_{x\rightarrow1}\dfrac{1-\sqrt[n]{x}}{1-x}=\dfrac{1}{n}\)
Do đó:
\(I_1=\lim\limits_{x\rightarrow1}\left(\dfrac{1-\sqrt[2]{x}}{1-x}\right)\left(\dfrac{1-\sqrt[3]{x}}{1-x}\right)...\left(\dfrac{1-\sqrt[n]{x}}{1-x}\right)=\dfrac{1}{2}.\dfrac{1}{3}...\dfrac{1}{n}=\dfrac{1}{n!}\)
Câu 2 cũng vậy: L'Hopital hoặc tách hằng đẳng thức trâu bò (thôi L'Hopital đi cho đỡ sợ)
\(I_2=\lim\limits_{x\rightarrow0}\dfrac{\left(\sqrt{1+x^2}+x\right)^n-\left(\sqrt{1+x^2}-x\right)^n}{x}\)
\(=\lim\limits_{x\rightarrow0}\dfrac{n\left(\sqrt{1+x^2}+x\right)^{n-1}\left(\dfrac{x}{\sqrt{1+x^2}}+1\right)-n\left(\sqrt{1+x^2}-x\right)^{n-1}\left(\dfrac{x}{\sqrt{1+x^2}}-1\right)}{1}\)
\(=\dfrac{n.1-n\left(-1\right)}{1}=2n\)
