回归课本(十三) 极限一.考试内容:教学归纳法.数学归纳法应用.数列的极限.函数的极限.根限的四则运算.函数的连续性.二.考试要求:(1)理解数学归纳法的原理,能用数学归纳法证明一些简单的数学命题. (2)了解数列极限和函数极限的概念.(3)掌握极限的四则运算法则;会求某些数列与函数的极限.(4)了解函数连续的意义,了解闭区间上连续函数有最大值和最小值的性质. 三.基础知识:1.特殊数列的极限(1).(2)1101100()lim ()()k k k k tt t n t t kk t a n a n a a k t b n b n b b k t ---→∞-⎧<⎪+++⎪==⎨+++⎪⎪>⎩不存在 .(3)()111lim11nn a q a S qq→∞-==--(S 无穷等比数列}{11n a q - (||1q <)的和).2. 函数的极限定理lim ()x x f x a →=⇔0lim ()lim ()x x x x f x f x a -+→→==.3.函数的夹逼性定理如果函数f(x),g(x),h(x)在点x 0的附近满足: (1)()()()g x f x h x ≤≤;(2)0lim (),lim ()x x x x g x a h x a →→==(常数),则0lim ()x x f x a →=.本定理对于单侧极限和∞→x 的情况仍然成立.4.几个常用极限(1)1lim 0n n →∞=,lim 0n n a →∞=(||1a <); (2)00lim x x x x →=,011lim x x x x →=.若0lim ()x x f x a →=,0lim ()x x g x b →=,则(1)()()0lim x x f x g x a b →±=±⎡⎤⎣⎦;(2)()()0lim x x f x g x a b →⋅=⋅⎡⎤⎣⎦; (3)()()()0lim0x x f x ab g x b→=≠. 7.数列极限的四则运算法则 若lim ,lim n n n n a a b b →∞→∞==,则(1)()lim n n n a b a b →∞±=±;(2)()lim n n n a b a b →∞⋅=⋅;(3)()lim0n n na ab b b →∞=≠(4)()lim lim lim n n n n n c a c a c a →∞→∞→∞⋅=⋅=⋅( c 是常数).四.基本方法和数学思想1.与自然数有关的命题常用数学归纳法证明,其步骤是:(1)验证命题对于第一个自然数n =n 0 (k ≥n 0)时成立;(2)假设n=k 时成立,从而证明当n=k+1时命题也成立,(3)得出结论。
数学归纳法是一种完全归纳法,其中两步在推理中的作用是:第一步是递推的基础,第二步是递推的依据,二者缺一不可。
第二步证明时要一凑假设,二凑结论;2. 数列极限(1)掌握数列极限的直观描述性定义;(2)掌握数列极限的四则运算法则,注意其适用条件:一是数列{a n }{b n }的极限都存在;二是仅适用于有限个数列的和、差、积、商,对于无限个数列的和(或积),应先求和(或积),再求极限;(3)常用的几个数列极限:C C n =∞→lim (C 为常数);01lim =∞→nn ,0lim =∞→nn q (a <1,q 为常数); (4)无穷递缩等比数列各项和公式qa S S n n -==∞→1lim 1(0<1<q );3.函数的极限:(1)当x 趋向于无穷大时,函数的极限为a a x f x f n n ==⇔-∞→+∞→)(lim )(lim(2)当0x x →时函数的极限为a a x f x f x x x x ==⇔+-→→)(lim )(lim 0: (3)掌握函数极限的四则运算法则; 4.函数的连续性:(1)如果对函数f(x)在点x=x 0处及其附近有定义,而且还有)()(lim 00x f x f x x =→,就说函数f(x)在点x 0处连续;(2)若f(x)与g(x)都在点x 0处连续,则f(x)±g(x),f(x)g(x),)()(x g x f (g(x)≠0)也在点x 0处连续;(3)若u(x)在点x 0处连续,且f(u)在u 0=u(x 0)处连续,则复合函数f[u(x)]在点x 0处也连续;5.初等函数的连续性:①指数函数、对数函数、三角函数等都属于基初等函数,基本初等函数在定义域内每一点处都连续;②基本初等函数及常数函数经有限次四则运算和复合后所得到的函数,都是初等函数.初等函数在定义域内每一点处都连续;③连续函数的极限运算:如果函数在点x 0处有极限,那么)()(lim 00x f x f x x =→;五.高考题回顾一.数列的极限1. 计算:112323lim -+∞→+-n n nn n =_________。
2. (湖南卷)已知数列{log 2(a n -1)}(n ∈N *)为等差数列,且a 1=3,a 2=5,则nn n a a a a a a -++-+-+∞→12312lim111()= A .2 B .23 C .1 D .213. (山东)22223lim __________(1)2n n n n C C n -→∞+=+A .充分而不必要的条件B .必要而不充分的条件C .充要条件D .既不充分也不必要的条件6. (全国卷Ⅲ)22111lim 3243x x x x x →⎛⎫-=⎪-+-+⎝⎭( )A 12-B 12C 16-D 167. (湖北卷)若1)11(lim 21=---→x b x a x ,则常数b a ,的值为A .4,2=-=b aB .4,2-==b aC .4,2-=-=b aD .4,2==b a三、无穷递缩等比数列各项和:8(04年上海卷.4)设等比数列)(}{N n a n ∈的公比21-=q ,且)(lim 12531-∞→+⋅⋅⋅+++n n a a a a 38=,则=1a . 9.(04年重庆卷.理15)如图P 1是一块半径为11端剪去一个半径为12的半圆后得到图形P 2,然后依次剪去一个更小半圆(其直径为前一个被剪掉半圆的半径)得圆形P 3、P 4、…..P n …,记纸板P n 的面积为n S ,则lim ___n x S →∞=.六.课本中习题归纳一 数学归纳法及其应用1(1)135(21)n +++⋅⋅⋅+- = ; (2) 211222n -+++⋅⋅⋅+= ;(3)2222123n +++⋅⋅⋅+= ;(4)1427310(31)n n ⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++= ; (5)3333123n +++⋅⋅⋅+= ;(6)2222135(21)n +++⋅⋅⋅+-= ;(7)1111133557(21)(21)n n +++⋅⋅⋅+⨯⨯⨯-+= ; (8)123234345(1)(2)n n n ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⋅⋅⋅+++= . 2下列说法不正确的是(n 为正整数)A,22n n x y -能被x y +整除. B,n nx y -能被x y -整除.C,35n n +能被6整除. D,333(1)(2)n n n ++++不一定能被9整除.3平面内有n (2n ≥)条直线,其中任何两条不平行,任何三条不过同一点,设交点的个数为()f n .(I)试求(2)f ,(3)f ,(4)f 的值;(II)猜测()f n 的值,并给予证明.4平面内有n (2n ≥)个圆,其中每两个圆都相交两点,每三个圆都无公共点,设交点的个数为()f n .(I)试求(2)f ,(3)f ,(4)f 的值;(II)猜测()f n 的值,并给予证明.二 极限及其运算5(1)5lim(7)10n n →∞-= ;(2)1lim n n n →∞+= ;(3)2(1)lim (1)n n nn →∞-+= ; (4)1lim ()2x x +→∞= ;(5)21lim()2x x →= ;(6)2211lim 21x x x x →---= ;(7) 24lim()1n n n n →∞--+= ;(8)32lim 32n n n n n →∞+-= ;(9)1x →= ;(10)lim )x x +→∞= ;(11)111lim[(1)(1)(1)]23n n n→∞--⋅⋅⋅-= .6设函数1(0)()0(0)1(0)x x f x x x x +>⎧⎪==⎨⎪-<⎩,则0lim ()x f x +→= ; 0lim ()x f x -→= ; 0lim ()x f x →= .7已知0a >,则1lim 1n n a →∞+= ;lim 1nnn a a →∞+= .8下列说法正确的是A,若()f x =,则lim ()0x f x →∞=; B 若()f x =则1lim ()0x f x →=; C 若22()2x x f x x +=+,则2lim ()2x f x →-=-;D,若0)()1(0)x f x x x ≥=+<⎪⎩,则0lim ()0x f x →=.9下列函数在1x =处没有极限的是A,32()1x x f x x -=- B,3()21g x x =+C,2(1)()0(1)x x h x x ≥⎧=⎨<⎩ D,1(1)()1(1)x x v x x x ->⎧=⎨-+<⎩10在求2123lim n nn →∞+++⋅⋅⋅+时,甲,乙两位同学得到如下两种不同的解法:(甲) 解:2123lim n n n →∞+++⋅⋅⋅+ (乙) 2123lim n nn →∞+++⋅⋅⋅+=2222121lim()n nn n n n →∞+++⋅⋅⋅+ =21(1)2lim n n n n →∞+=0+0+0+⋅⋅⋅+0=0 =1lim 2n n n →∞+=12我认为 的解法是错误的,错因是 .11在半径为R 的圆内接正n 边形中,n r 是边心距,n p 是周长,n S 是面积(n=3,4,⋅⋅⋅).(I)试求n S 与n r ,n p 之间的关系;(II)求lim n n S →∞.12从BAC ∠的边上一点1B 作11B C AC ⊥于1C ,从1C 再作12C B AB ⊥于点2B ,从2B 再作22B C AC ⊥于点2C ,这样无限进行下去⋅⋅⋅.已知11B C =5,12C B =4. (I)试求22B C 的长; (II)求1112lim()n n n B C C B B C →∞++⋅⋅⋅+.三 函数的连续性13如图,在A,B,C,D 这四个图象所表示的函数中,在点x a =处没有定义但极限存在的是 ;在点x a =处有定义,有极限,但不连续的是 ;lim ()()x af x f a →=的是 ;在点x a =处没有极限的是 .14要使函数26()3x x f x x +-=+在点3x =-处连续,需添加的条件是 .15设函数2sin (0)()1(01)(1)x a x f x x x b x +≤⎧⎪=+<≤⎨⎪>⎩在定义区间内连续,则a b += .。