1-2-2 数列极限
题型二 求数列的极限
类型1 对概念、性质的理解
例1 数列xn收敛于a等价于()
A.对0,在(a,a)内有数列的无穷多项
B.对0,在(a,a)内有数列的有穷多项
C.对0,在(a,a)外有数列的无穷多项
D.对0,在(a,a)外有数列的有穷多项
[答案:D]
练习:
①设函数f(x)在(,)内单调有界,xn为数列,下列命题正确的是()
A.若xn收敛,则f(xn)收敛;B.若xn单调,则f(xn)收敛;
C.若f(xn)收敛,则xn收敛; D.若f(xn)单调,则xn收敛;
[答案:B]
类型2 利用函数极限求数列极限
若anf(n),则limanlimf(n)limf(x) nnx
例1 Ilimtann
[答案:e]
练习: 4n2 4n
①[2008十七] 已知曲线fxn在1,1处的切线与x轴的交点为xn,0,则x
limfx(n)。[答案:e1] n
②曲线ytanx在点(
n2n4,1)处的切线在x轴上的截距为xn,求limy(xn)[答案:e1] n
1③Ilimnsin[答案:e6] nn
11④[北航P19]Ilimntan [答案:e3] nnn21
⑤设xe11nn1,其中n为正整数,求limx1
nn
nn[答案:2]
⑥[2012精解
P4]n1)(a0)[答案:0]
n
a1⑦设f(x)在xa的某邻域内可导且f(a)0,求Ilimnn
f(x)dx
na
f(a)
f\'(a)
[答案:e
2f(a)
]
类型3 通项是n项和的数列的极限 方法一:先求出数列和,再求极限 方法二:利用定积分的定义
1n①limfi1
i1n0f(x)dx nn②limbanf
baanibnni1
a
f(x)dx 方法三:两边夹法则
例1 ①[2011二十] lim(11n11211231
12n)
Sol:u11211
n12n12()n2,3,4,n(n1)n(n1)nn1
2原式=lim[11111131
3n(12)(23)(n
n1)lim(n2n1)2
练习: n
①lim
n[答案:1] i1
i(i1)②lim(
1n
2!23!34!n(n1)!
)[答案:1] 例2 两边夹法则
①lim(3n
4n
nn
n
5)[答案:5]
②设u1nn2n12n2n2n
n2nn
,求limnun
[答案:1
] 练习:
1①lim(1n2n
n
10n)n
[答案:10]
n
②lim
i
n2[答案:1i1ni
2] ③[2002十二] lim21nn11
[答案:0]
n212n222n2n2
④设u1nn
,求limnu1n[答案:4]
⑤limn
[答案:1] 例2 利用定积分的定义求数列极限
①Ilim(1111nn1n2n3nn
)[答案:ln2]
②Ilim1nn(sin
2nsin22nsin32nsinn2n)[答案:2
] 练习:
①[2012考研数一]Ilim(
nn21nn
n222nn232n
n2n2)[答案:
4]
②lim
n
[答案:] 6n
③[2005十四] 极限lim1
xn
k2nkk1
n
④Ilim
n
i
22 i1ni
⑤[2002数二研]
Ilim1nn
⑥lim
n
⑦lim1p2pnp
nnp1
(
p1)
例3 两边夹法则+定积分定义
①Ilim(
n
3333
)
111n1nnn23n
n
n2n3nnn
②Ilim练习:
i
22nni1i1
①[北航P31]Ilim
n
i1
n
i21n
n
isin ②Ilimnii1
nn
n
③[2012精解P5] Ilim(
n
12n
) 222222
n11n22nnn
n
类型4 通项是n项之积的数列的极限(xnai,求limxn)
i1
n
方法一:求出连乘积,再求极限(分子分母同乘一个因子,使分子、分母可进行化简;拆通
项或因式分解,使之成为两因式之积)
方法二:利用对数恒等式化为n项和的极限 方法三:利用两边夹法则
例1 ①[2010第二届全国赛区赛]设xn(1a)(1a)(1a),其中a1,求limxn
n
2n
②Ilim1练习:
n
111
1122223n
2n
①当x1时,求lim(1x)(1x)(1x)
n
②设xn(1)(1)(1
214
12
2n
),求limxn
n
③[2011全国赛区赛]设ancos
22xxx
④设0x,求limsecsecsecn
n242
例2 ①xn1
cos
cos2
n
,求liman
n
12n
xn 11,求limnnnn
n
1其它形式:Ilim
I
nnn②设f(x)在[0,1]上连续且f(x)0,则
In练习:
1222n2
①[北航P28]lim1212
12
n
nnn
1n
②Ilim
n
n
ba
,求n
b]n等分,每点为ax0x1xnb,x
③设对区间[a,
I
n④[2002十二] 设fx是a,b上恒正的可积函数,finfai
ba
,则n
。
n1
ln(f(1)f(2)f(n))
nn3
1x
⑥[2010P11] 函数f(x)a(a0且a1),求Ilim2ln(f(1)f(2)f(n))
nn
⑦[2012精解P5]
In⑤[2011二十] 函数f(x)3x,lim
例5 ①[
北航P30]若an②若an
,求liman n132n1
,求liman
n242n
n
例6求证:若a1
a2ak0,
则limaaa0(10分)
类型5 通项由递推公式给出的数列的极限(xn1f(xn),求limxn)
n
一般思路:先用单调有界准则证明极限存在,再令limxna,通过递推公式建立关于a的
n
方程,求出a。
例1 设数列xn满足0x1,xn1sinxn(n1,2,3,),(1)证明:limxn存在
n
xn1xn2
并求该极限;(2)计算lim nxn
练习:
①设x1
1,xn
limxn
n
②(本题10分)设u11,u22,n3时,unun1un2。(1)(6分)求证:
31un1un2un1;(2)(4分)求lim。
nu2n
③设x1
10,xn1
,求limxn n1,2,3,)
n
④设0x1
3,xn1例2 设x11,xn
练习:
,求limxn n1,2,3,)
n
xn13
(n1,2,3,),求limxn
nxn11
,求证:极限limfn存
nx2
①[2002十二] 设fx在1,有连续导数,且0fx在 (10分)
②[2008十七] 设正值序列xn满足lnxn
1,证明limxn存在,并求其值。
nxn1
(8分)
类型6 通项由积分表示的数列的极限 方法一:将积分算出,求极限
方法二:利用积分中值定理去积分号,再求极限
方法三:利用积分估值得出数列通项满足的不等式,再用两边夹法则
例1 设f(x),g(x)在[a,b]上连续,且f(x)0,g(x)0(x[a,b]),
求
Ilim
na
g(x)dx
例2 [北航P41]设f(x)在[0,)上单调减少且为非负连续函数,
anf(i)f(x)dx,求证:an的极限存在。
i1
n
n
6