1. **Problema:** Calcular el límite \( \lim_{n \to \infty} \frac{\sqrt{1} + \sqrt{2} + \cdots + \sqrt{n}}{\sqrt{n} + \sqrt{n+1} + \cdots + \sqrt{2n}} \).
2. **Fórmula y reglas:** Para sumas de raíces cuadradas, podemos aproximar sumas por integrales para grandes \(n\):
$$ \sum_{k=a}^b \sqrt{k} \approx \int_a^b \sqrt{x} \, dx $$
3. **Numerador:**
$$ \sum_{k=1}^n \sqrt{k} \approx \int_1^n \sqrt{x} \, dx = \left[ \frac{2}{3} x^{3/2} \right]_1^n = \frac{2}{3} (n^{3/2} - 1) $$
Para \(n \to \infty\), el \(-1\) es despreciable, así que:
$$ \sum_{k=1}^n \sqrt{k} \sim \frac{2}{3} n^{3/2} $$
4. **Denominador:**
$$ \sum_{k=n}^{2n} \sqrt{k} \approx \int_n^{2n} \sqrt{x} \, dx = \left[ \frac{2}{3} x^{3/2} \right]_n^{2n} = \frac{2}{3} ((2n)^{3/2} - n^{3/2}) $$
Simplificamos:
$$ (2n)^{3/2} = 2^{3/2} n^{3/2} = 2 \sqrt{2} n^{3/2} $$
Entonces:
$$ \sum_{k=n}^{2n} \sqrt{k} \sim \frac{2}{3} n^{3/2} (2 \sqrt{2} - 1) $$
5. **Cociente:**
$$ \frac{\sum_{k=1}^n \sqrt{k}}{\sum_{k=n}^{2n} \sqrt{k}} \sim \frac{\frac{2}{3} n^{3/2}}{\frac{2}{3} n^{3/2} (2 \sqrt{2} - 1)} = \frac{1}{2 \sqrt{2} - 1} $$
6. **Respuesta final:**
$$ \boxed{\lim_{n \to \infty} \frac{\sqrt{1} + \cdots + \sqrt{n}}{\sqrt{n} + \cdots + \sqrt{2n}} = \frac{1}{2 \sqrt{2} - 1}} $$
Este resultado indica que para valores grandes de \(n\), la razón entre las sumas de raíces cuadradas en los intervalos dados se aproxima a este valor constante.
Limite Raices 7024B4
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