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7.6 数列的极限
课标解读:
1、理解数列极限的意义;
2、掌握数列极限的四则运算法则。
目标分解:
1、数列极限的定义:一般地,如果当项数n 无限增大时,无穷数列{}n a 的项n a 无限地趋近于某个常数a (即||a a n -无限地接近于0),那么就说数列{}n a 以a 为极限。
注:a 不一定是{}n a 中的项。
2、几个常用的极限:①C C n =∞→lim (C 为常数);②01lim
=∞→n n ;③
)
1|(|0lim <=∞
→q q n n ;
3、数列极限的四则运算法则:设数列{}n a 、{}n b , 当
a
a n n =∞
→lim ,
b
b n n =∞
→lim 时,b
a b a n n n ±=±∞→)(lim ;
b
a b a n n n ⋅=⋅∞
→)(lim ;
)0(lim
≠=∞→b b a
b a n
n n
4、两个重要极限:
①
⎪⎩
⎪⎨⎧<=>=∞→00100
1lim c c c n
c n 不存在
②⎪⎩
⎪⎨⎧-=>=<=∞
→11||111||0
lim r r r r r n
n 或不存在
问题解析: 一、求极限:
例1:求下列极限: (1) 3
21
4lim 22
+++∞→n n n n
(2) 2
4323lim n n n
n n -+∞→ (3)
)(lim 2n n n n -+∞
→
例2:求下列极限:
(1) )23741(lim 2222n
n n n n n -++++∞→ ;
(2) ])23()13(11181851521[lim +⨯-++⨯+⨯+⨯∞→n n n
例3:求下式的极限:
)2
,0(,sin cos sin cos lim πθθθθθ∈+-∞→n n n n n
二、极限中的分数讨论:
例4:已知数列{}
n a 是由正数构成的数列,31=a ,且满足c a a n n lg lg lg 1+=-,其中n 是大于1的整数,c 是正数。
(1) 求数列{}n a 的通项公式及前n 项和n S ;
(2) 求1
122lim +-∞→+-n n n
n n a a 的值。
三、极限的应用: 例
5:已知p 、q 是两个不相等的正整数,且2≥q ,求1
)11(1
)1
1(lim -+-+∞→q
p n n
n 的值。
知识内化:
1、=++++∞→n
n n 212
lim __________________。
2、=+-+++++∞→])
1(2
3)1(1)1(1[lim n n n n n n n n ______________。
3、=⋅-⋅---+∞→1113
232lim n n n
n n n n ___________________。
4、下列四个命题中正确的是( )
A 、若22
lim A a n n =∞→,则A a n n =∞
→lim
B 、若0>n
a ,A a n n =∞
→lim ,则0>A
C 、若A a n n =∞
→lim ,则22
lim A a n
n =∞→
D 、若0)(lim
=-∞→n n n b a ,则n n n n b a ∞
→∞→=lim lim 5、已知数列{}n a 、{}n b 都是由正数组成的等比数列,公比分别为p 、q ,
其中q p >且1≠p ,1≠q ,
设n n n b a c +=,n S 为数列{}n c 的前n 项和,求1
lim -∞→n n
n S S 。
能力迁移:
1、数列{}n a 、{}n b 都是无穷等差数列,其中31=a ,21=b ,2b 是2a 与3a 的等差中项,且21lim
=∞→n n n b a ,求极限)1
11(lim 2211n
n n b a b a b a +++∞→ 的值。
基本练习: 一、填空题: 1. =-+∞→3
22lim
22n b n
n n ___________________。
2. 若n n x )12(lim -∞
→的极限存在,则实数x 的取值范围__________________。
3. 1)1
1
(lim
2=---+∞→b an n n n ,则
a
=______________,
b =____________________。
4. 数列{}n a 中,31=a ,且对任意大于1的正整数n ,点)1,(-n n a a 在直线03=--y x 上,则=+∞→2
)1(lim
n a n
n __________________。
5. 已知
n n f +++= 21)(,则=∞→2
2)]([)
(lim n f n f n __________________。
6. 数列{}n a 的公差d 是
2,前
n
项的和为
n
S ,则
=-∞→n
n n S n a 2
lim _________________。
7. 设数列{}n a 、{}n b 都是公差不为0的等差数列,且2lim
=∞
→n
n
n b a ,则n
n n na b b b 3221lim
+++∞→ 等于
______________________。
8、将3
1
33)2(3lim 1=-⋅+-⋅+∞→n n n n n n x n n ,则实数
x
的取值范围是
__________________。
9、已知数列{}n a :2
1
,3
23
1+,4
34
24
1++,…,10
9
102101+++ ,…,那么数列
⎭
⎬⎫⎩⎨⎧⋅+11n n a a 的所有项的和为________________。
10、已知等比数列{}n a 的首项1a ,公比q ,且有2
1
)1(lim 1=-+∞
→n n q q a ,则首项1
a 的取值范围
是__________________。
二、选择题
11、已知a 、b 、c 是实常数,且3lim 22=--∞→b cn c bn n ,则a
cn c
an n ++∞→22lim 的值是( )
A 、2
B 、3
C 、2
1
D 、6
12、{}n a 中,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-≤≤=1001,210001,1
222
n n
n n n n a n ,则数列{}n a 的极限值( )
A 、等于0
B 、等于1
C 、等于0或1
D 、不存在 13、)]2
11()511)(411)(311([lim +----∞
→n n n 等于( )
A 、0
B 、1
C 、2
D 、3 14、已知122lim
=+-∞→n
n n
n n a a ,R a ∈,则a 的取值范围是( )
A 、0<a
B 、2-<a ,2>a
C 、22<<-a
D 、2<a 且
2-≠a
三、解答题
15、已知等差数列前三项为a 、4、a 3,前n 项和为n S ,2550
=k S
(1)求a 及k 的值;
(2)求)111(lim 21n
n S S S +++∞
→ 16、曲线)0(1:>=x xy C 与直线x y l =:相交于1A ,作l B A ⊥11交
x 辆于1B ,作l A B //21交曲线C 于2A ……依此类推。
(1)求点1A ,2A ,3A 和1B ,2B ,3B 的坐标; (2)猜想n A 的坐标,并加以证明;
(3)求n
n n n n B B B B 11||lim -+∞
→ 17、已知数列}{n a 满足)1)(1()1(1-+=-+n n a n a n 且62=a ,设)(*∈+=N n n a b n n (1)求}{n b 的通项公式;
(2)求)2
1
212121(lim 432-++-+-+-∞
→n n b b b b 的值。
18、设n T 为数列}{n a 前n 项的和,))(1(2
3N n a T n n ∈-=。
数列}{n b 的通项公式
为)(34N n n b n ∈+=
(1)求数列}{n a 的通项公式;
(2)若},,,,{},,,,{321321 n n b b b b a a a a c ∈,则c 称为数列}{n a ,}{n b 的公共项,将数列}{n a 与}{n b 的公共项按它们在原数列中的先后顺序排成一个新的数列,证明:数列}{n c 的通项公式为)(312N n c n n ∈=+;
(3)设数列}{n c 中的第n 项是数列}{n b 中的第m 项,m B 为数列}{n b 前m
项的和;n D 为数列}{n c 前n 项的和,且n m n D B A -=;求:4
)(lim n n n a A ∞
→。