Question Number 3035 by 123456 last updated on 03/Dec/15
$$\omega\left({z}\right)=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}^{{z}} \left[{z}+\left({z}+\mathrm{1}\right)+…+\left({z}+{n}\right)\right]}{{z}\left({z}+\mathrm{1}\right)\left({z}+\mathrm{2}\right)…\left({z}+{n}\right)} \\ $$$$\omega\left(\mathrm{1}\right)=? \\ $$
Commented by prakash jain last updated on 04/Dec/15
$${w}\left(\mathrm{1}\right)=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}\underset{{k}=\mathrm{1}} {\overset{\mathrm{1}+{n}} {\sum}}{k}}{\mathrm{1}\centerdot\mathrm{2}\centerdot\mathrm{3}\centerdot…\centerdot\left(\mathrm{1}+{n}\right)}=\frac{{n}\left({n}+\mathrm{1}\right)\left({n}+\mathrm{2}\right)}{\mathrm{2}\left({n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$=\:\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\left({n}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{1}\right)!}\:=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\left({n}−\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{1}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}= \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{2}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$
Answered by Filup last updated on 04/Dec/15
$$\omega\left(\mathrm{1}\right)=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}^{\mathrm{1}} \left[\mathrm{1}+\mathrm{2}+…+\left({n}+\mathrm{1}\right)\right]}{\left(\frac{\left({n}+\mathrm{1}\right)!}{\left({z}−\mathrm{1}\right)!}\right)} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \left[\underset{{i}=\mathrm{1}} {\overset{{n}+\mathrm{1}} {\sum}}{i}\right]}{\left(\frac{\left({n}+\mathrm{1}\right)!}{\left({z}−\mathrm{1}\right)!}\right)} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \left[\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \right]}{\left(\frac{\left({n}+\mathrm{1}\right)!}{\left({z}−\mathrm{1}\right)!}\right)} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \mathrm{0}!}{\left({n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\left({n}+\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({n}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\left({n}\right)!\left({n}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \left({n}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}{n}!} \\ $$$$=\frac{{n}^{\mathrm{1}} \left({n}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{1}\right)!{n}} \\ $$$$\omega\left(\mathrm{1}\right)=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\left({n}+\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}\left({n}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\omega\left(\mathrm{1}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{{n}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$ \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{{n}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}\:=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\left({n}−\mathrm{1}\right)+\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)\left({n}−\mathrm{2}\right)!} \\ $$$$=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\left({n}−\mathrm{1}\right)}{\left({n}−\mathrm{1}\right)\left({n}−\mathrm{2}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)\left({n}−\mathrm{2}\right)!} \\ $$$$=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{2}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)\left({n}−\mathrm{2}\right)!} \\ $$$$=\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}\:=\:\mathrm{0} \\ $$$$ \\ $$$$\omega\left(\mathrm{1}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left(\mathrm{0}+\mathrm{0}\right) \\ $$$$\therefore\:\omega\left(\mathrm{1}\right)=\mathrm{0} \\ $$
Commented by Filup last updated on 04/Dec/15
$$\mathrm{Can}\:\mathrm{someone}\:\mathrm{please}\:\mathrm{show}\:\mathrm{me}\:\mathrm{why} \\ $$$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\:\frac{{n}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}\:=\:\mathrm{0} \\ $$
Commented by 123456 last updated on 04/Dec/15
$$\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!}=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{{n}−\mathrm{1}+\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$=\underset{{n}\rightarrow\infty} {\mathrm{lim}}\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{2}\right)!}+\frac{\mathrm{1}}{\left({n}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$=\mathrm{0} \\ $$
Commented by Filup last updated on 04/Dec/15
$$\mathcal{N}{ice}\:\mathcal{P}{roof}! \\ $$