Da, [inlmath]\sqrt[n]n[/inlmath] jeste oblika [inlmath]\infty^0[/inlmath] kad [inlmath]n\to\infty[/inlmath], međutim, [inlmath]\lim\limits_{n\to\infty}\sqrt[n]n[/inlmath] spada u poznate limese i za njega se zna da je jednak [inlmath]1[/inlmath]. A dokaz bi izgledao ovako:
[dispmath]n=\left(\sqrt[n]n\right)^n=\left[1+\left(\sqrt[n]n-1\right)\right]^n=[/dispmath]
Primenimo formulu za razvoj stepena binoma...
[dispmath]=1+{n\choose 1}\left(\sqrt[n]n-1\right)+{n\choose 2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2+\cdots +{n\choose n}\left(\sqrt[n]n-1\right)^n>{n\choose 2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2[/dispmath]
Dakle,
[dispmath]{n\choose 2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2<n[/dispmath]
Takođe, za [inlmath]n>1[/inlmath] važi da je [inlmath]\sqrt[n]n>1\;\Rightarrow\;\sqrt[n]n-1>0\;\Rightarrow\;\left(\sqrt[n]n-1\right)^2>0[/inlmath], a pošto je i [inlmath]{n\choose 2}>0[/inlmath], sledi da je i [inlmath]{n\choose 2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2>0[/inlmath]:
[dispmath]0<{n\choose 2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2<n[/dispmath][dispmath]0<\frac{n\left(n-1\right)}{2}\left(\sqrt[n]n-1\right)^2<n[/dispmath]
Sve podelimo sa [inlmath]n\left(n-1\right)[/inlmath] i pomnožimo sa [inlmath]2[/inlmath]:
[dispmath]0<\left(\sqrt[n]n-1\right)^2<\frac{2}{n-1}[/dispmath]
Korenujemo:
[dispmath]0<\sqrt{\left(\sqrt[n]n-1\right)^2}<\sqrt{\frac{2}{n-1}}[/dispmath][dispmath]0<\left|\sqrt[n]n-1\right|<\sqrt{\frac{2}{n-1}}[/dispmath]
Pošto je [inlmath]\sqrt[n]n-1>0[/inlmath] za [inlmath]n>1[/inlmath], tada je [inlmath]\left|\sqrt[n]n-1\right|=\sqrt[n]n-1[/inlmath]:
[dispmath]0<\sqrt[n]n-1<\sqrt{\frac{2}{n-1}}[/dispmath]
Odavde vidimo da će se, kada [inlmath]n\to\infty[/inlmath], izraz [inlmath]\sqrt[n]n-1[/inlmath] naći u „sendviču“ između dve vrednosti od kojih je jedna nula, a druga teži nuli. Prema tome, zaključujemo da i [inlmath]\sqrt[n]n-1\to 0[/inlmath], tj. [inlmath]\sqrt[n]n\to 1[/inlmath]:
[dispmath]\enclose{box}{\lim_{n\to\infty}\sqrt[n]n=1}[/dispmath]
Zapravo, kao što si i sâm primetio, samo kad se zna ovaj limes, tada je zadatak koji si postavio vrllo jednostavno rešiti.
