这道题中用到的因式分解技巧可能具有普适性,大概是高中知识,但以前没注意,因此记录一下。
$$a^n -b^n=(a-b)(a^{n-1}+a^{n-2}b+…+ab^{n-2}+b^{n-1})$$
后半部分括号实际是一个公比为$\frac{b}{a}$等比数列,因此
$$\text{原式}=(a-b)\frac{a^{n-1}\left(1-\left(\frac{b}{a}\right)^n\right)}{1-\left(\frac{b}{a}\right)}$$
有了以上结论,由$$\left|\sqrt[k]{a_n}-\sqrt[k]{a}\right|=\frac{\left|a_n-a\right|}{a_n^{\frac{k-1}{k}}+a_n^{\frac{k-2}{k}}a^{\frac{1}{k}}+…+a_n^{\frac{1}{k}}a^{\frac{k-2}{k}}+a^{\frac{k-1}{k}}}<\frac{\left|a_n-a\right|}{a^{\frac{k-1}{k}}}<\epsilon$$
因此对于$\forall \epsilon, \exists N, s.t. n>N\text{时}, \left|a_n-a\right|<a^{\frac{k-1}{k}}\cdot\epsilon.$,根据数列极限的定义,$\lim\limits_{n\to \infty}\sqrt[k]{a_n}=\sqrt[k]{a}.$