\[\lim_{n \to \infty }\left(1 + \frac{i}{n}\right)^{n^2}\color{#f00}\ne\lim_{n \to \infty }\left(\lim_{n \to \infty }\left(1 + \frac{i}{n}\right)^{n}\right)^n=\lim_{n \to \infty }\left(e^i\right)^n=\lim_{n \to \infty }e^{in}\]右边的聚点为$u,∀|u|=1$
但是左边数列的聚点的集合为$\sqrt e\cdot u,∀|u|=1$
取对数$\log(1+ix)=\frac{1}{2} \log \left(1+x^2\right)+i \arg (1+i x),∀x∈\Bbb R$
代入$x=\frac1n$得$\log(1+\frac in)=n^2 \left(\frac{1}{2} \log \left(1+\frac{1}{n^2}\right)+i \arg \left(1+\frac{i}{n}\right)\right)$
而$n^2 \left(\frac{1}{2} \log \left(1+\frac{1}{n^2}\right)\right)\to\frac12$. 取exp得到$\lim_{n \to \infty }\left(1 + \frac{i}{n}\right)^{n^2}=\sqrt e\cdot u,∀|u|=1$
这里不能把$n^2$写成$n\cdot n$, 然后先求里面的极限:
因为函数$\square^n$不会收敛, 比如$\lim_{n\to\infty}(2^{1/n})^n≠\lim_{n\to\infty}(\lim_{n\to\infty}2^{1/n})^n$.
连续函数列$f_n(x)$一致收敛到$f(x)$,那么$$\lim_{n\to\infty} f_n(g(n))=f\left(\lim_{n\to\infty}g(n)\right)$$
这个是正确的吗? |