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数列的极限
.数列极限的定义:一般地,如果当项数无限增大时,无穷数列 {}
的项无限地趋近于某个常数(即-无限地接近于) ,那么就说数列 {} 以
为极限 .
注:不一定是{}中的项 .
.几个常用的极限:① lim (为常数) ;② lim 1 ;③ lim (<) .
n n n n
.数列极限的四则运算法则:设数列{} 、{},
当 lim , lim 时, lim
n n n
(±)± ;
lim
(·)·; lim
a n a (≠) .
n
n
bn b
●点击双基
.下列极限正确的个数是
①
③
lim
1
(α>)
② lim
n
n
n
2n
3n
④ lim (为常数)
lim
2
n
3
n -
n
n
.都不正确
解析 :①③④正确 .
答案
. lim [(- 1
)(- 1
)(- 1
) (-
1
)]等于
n
3
4
5
n 2
.1
解析 : lim [(- 1 )(- 1 )(- 1 ) (-
1 )]
n
3
4
5
n 2
lim [× 2
× 3
× 4
× × n
1 ]
n
3
4
5
n
2
lim 2n .
n 2
答案
●典例剖析
【例】 求下列极限:
() lim
2n 2
2
n
7 ;() lim ( n 2
n -) ;
n
5n
7
n
() lim ( 22
42
2n2 ).
n
n
n
n
剖析 :()因为分子分母都无极限,故不能直接运用商的极限运算
法则,可通过变形分子分母同除以后再求极限; ()因 n2 n 与都没有极限,可先分子有理化再求极限; ()因为极限的运算法则只适用于有限个数列,需先求和再求极限 .
2n 2
2
1
7
解:() lim
n 7
n
n
2 2
.
5n
2
7
lim
7
5
n
n
5
2
n
() lim ( n2
n -) lim
n 2
n
n
lim
1
1 .
n
n
n
n
1
2
1
1
n
()原式 lim
2
4 6 2
2n
lim
n(n
2
1)
lim ( 1 ).
n
n
n
n
n
n
lim ( 2n 2
n
7)
评述 :对于()要避免下面两种错误: ①原式 n
②∵ lim
lim ( 5n 2
7)
n
n
( ), lim ()不存在,∴原式无极限 .对于()要避免出现下面两种错
n
误:① lim ( n2
n -)lim
n2
n - lim ∞-∞ ;②原式 lim
n2
n - lim ∞
n
n
n
n
n
-∞不存在 .对于()要避免出现原式 lim
22
lim
42
lim
2n2
这样的错
n
n
n
n
n
n
误.
【例】 已知数列{}是由正数构成的数列,=,且满足= -+,
其中是大于的整数,是正数.
()求数列{}的通项公式及前和;
()求 lim
2
n 1
an
的值.
n
n
2
an 1
解:()由已知得= c·-,
∴{}是以=,公比为的等比数列,则=· c- .
3n
(c
1)
∴= 3(1
c n )
(c
0且c
1).
1
c
() lim
2n 1
an
=
lim
2 n 1
3c n 1
2
n
a n 1
2
n
3c
n.
n
n
①当时,原式=- 1 ;
4
(
2
) n 1
3
=-1;
②当 c>时,原式= lim
c
n
2
2
)
n 1
3c
c
(
c
1
3( c ) n 1
= 1 .
③当< c<时,原式 lim
2
n
2
3c
c
)
n
12
(
2
评述 :求数列极限时要注意分类讨论思想的应用 .
【例】 已知直线-(∈ * ),圆:()(),抛物线
(-) ,又与交于
| AB|
2
点、,与 交于点、,求 lim
2 .
n
|CD|
2
剖析 :要求 lim
|AB|2
的值,必须先求它与的关系 .
n
|CD |
解:设圆心(- ,-)到直线的距离为 ,则 (n
1) 2
.
n 2
1
又,∴(-)
8n
2 .
1
n
设点() ,(),
由 x
ny
0
-() ,
y
( x
1) 2
2n 1 ,·. n
∵(-)()- 4n
2
1 ,(-)( x1 - x2
) 4n
4
1 ,
n
n
n
n
∴(-)(-)
14 ()() .
n
∴ lim
| AB
|2
lim
8n 5
lim
8
.
2
2
2
1
1
n
|CD |
n
( 4n
1)( n
1)
n
)
2
(4
)(1
n
n
评述 :本题属于解析几何与数列极限的综合题 .要求极限,需先求
2
| AB 2| ,这就要求掌握求弦长的方法 .
|CD |
【例】 若数列 {} 的首项为 ,且对任意∈ * 与恰为方程
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