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Encuentra el límite de $(1+\frac{1}{n})^{n^2}/e^n$ sin utilizar derivados

Intenta utilizar sólo las operaciones básicas con límites para encontrar éste:

$$\lim_{n\to\infty}\frac{(1+\frac{1}{n})^{n^2}}{e^n}$$

Tengo algunas ideas. ¿Es posible que sean correctas?

$$\lim_{n\to\infty}\frac{(1+\frac{1}{n})^{n^2}}{e^n}=\lim_{n\to\infty}\frac{((1+\frac{1}{n})^{n})^n}{e^n}=\lim_{n\to\infty}\frac{e^{n}}{e^n} = 1$$

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Por desgracia, $(1+\frac{1}{n})^n\neq e$ , por lo que la sustitución es incorrecta. Pero tiene el comienzo de una buena idea.

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Pero por qué e no es $(1+\frac{1}{n})^n$ Acabo de comprobarlo de nuevo. Realmente necesito una pista entonces.

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Vaya y compruebe usted mismo si $n=1,2,\text{ or }3$ . Está claro que no es $\mathbf e$ .

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Ivan Neretin Puntos 2715

Bueno, veamos qué es, en realidad. $$\frac{(1+\frac{1}{n})^{n^2}}{e^n}=e^{n^2\log(1+{1\over n})-n}=e^{n^2\left({1\over n}-{1\over2n^2}+o(n^{-2})\right)-n}=e^{n-{1\over2}+o(1)-n}=e^{-{1\over2}+o(1)} \to {1\over\sqrt e}$$ Ahora pensemos cómo podemos hacerlo más sencillo.

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Es impresionante, pero no entiendo todo lo que contiene "o". Redirígeme a la wiki o a otra cosa si puedes. O incluso decirme cómo se escribe a mí google por mí mismo. Muchas gracias.

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Definición de la notación little-o la he entendido, idea realmente bonita y útil. Pero cómo se hacen las transformaciones con ella. El paso cuando se cancela el registro no está claro para mí y para otros novatos en el cálculo. Otro enlace wiki es realmente necesario aquí.

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Jez Puntos 469

Desde \begin{eqnarray} \ln\left(1+\frac1n\right)^{n^2}&=&n^2 \ln\left(1+\frac1n\right)=n^2\left[\frac1n-\frac{1}{2n^2}+\frac{1}{3n^3}+o\left(\frac{1}{n^3}\right)\right]\\ &=&n-\frac12+\frac{1}{3n}+o\left(\frac{1}{n}\right), \end{eqnarray} tenemos $$ \lim_{n\to\infty}\frac{\left(1+\frac1n\right)^{n^2}}{e^n}= \lim_{n\to\infty}\exp\left[-\frac12+\frac{1}{3n}+o\left(\frac1n\right)\right]=e^{-\frac12}. $$

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