理论教育 数列变化趋势及极限解析

数列变化趋势及极限解析

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.观察下列数列变化趋势,写出它们的极限. 解 因为数列为0,,,,,,…

数列变化趋势及极限解析

1.观察下列数列变化趋势,写出它们的极限.

(1)978-7-111-41532-9-Chapter01-202.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter01-203.jpg

(1)因为数列978-7-111-41532-9-Chapter01-204.jpg为0,978-7-111-41532-9-Chapter01-205.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-206.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-207.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-208.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-209.jpg,…,978-7-111-41532-9-Chapter01-210.jpg,…,故数列978-7-111-41532-9-Chapter01-211.jpg的极限为1;

(2)因为数列978-7-111-41532-9-Chapter01-212.jpg为0,-978-7-111-41532-9-Chapter01-213.jpg,0,978-7-111-41532-9-Chapter01-214.jpg,0,-978-7-111-41532-9-Chapter01-215.jpg,0,978-7-111-41532-9-Chapter01-216.jpg,…,978-7-111-41532-9-Chapter01-217.jpg,…,故数列978-7-111-41532-9-Chapter01-218.jpg的极限为0.

2.根据数列极限定义证明:978-7-111-41532-9-Chapter01-219.jpg.

由于978-7-111-41532-9-Chapter01-220.jpgN,故对∀ε>0,可取N978-7-111-41532-9-Chapter01-221.jpg,则当NN有不等式×N-Aε成立,所以978-7-111-41532-9-Chapter01-222.jpg.

3.已知978-7-111-41532-9-Chapter01-223.jpg,证明:数列{×N}的极限为0.

由于978-7-111-41532-9-Chapter01-224.jpg,故对∀ε>0,可取N978-7-111-41532-9-Chapter01-225.jpg,当NN有不等式×N-Aε成立,所以978-7-111-41532-9-Chapter01-226.jpg0.

4.设数列{×N}有界,又978-7-111-41532-9-Chapter01-227.jpg,证明:978-7-111-41532-9-Chapter01-228.jpgN+1)0.

不妨设数列{×N}有界m,由978-7-111-41532-9-Chapter01-229.jpg,知对∀ε>0,存在N,当N>N时有N-0<ε,从而有×NN-0≤myN<mε,故978-7-111-41532-9-Chapter01-230.jpg0.

5.设978-7-111-41532-9-Chapter01-231.jpg978-7-111-41532-9-Chapter01-232.jpg=B.证明:若A>B,则∃N,使得∀N>N,有AN>BN.

978-7-111-41532-9-Chapter01-233.jpg可知,对978-7-111-41532-9-Chapter01-234.jpg,存在N1,当N>N1有不等式AN-A<ε成立,从而有A-ε<AN.同理对上述的ε978-7-111-41532-9-Chapter01-235.jpg,存在N2,当N>N2有不等式BN-B<ε成立,从而有BN<B+ε. 令N=mA×{N1N2},则当N>N时必有A-ε<ANBN<B+ε同时成立,因此BN<B+ε=A-ε<AN,即有AN>BN.

6.若数列{N}满足978-7-111-41532-9-Chapter01-236.jpgN=1,2,3,…,则当N→∞时,必有().

A.N是无穷小量 B.N是无界变量

C.978-7-111-41532-9-Chapter01-237.jpg D.N是无穷大量

正确答案是C.因为对∀ε>0,可取978-7-111-41532-9-Chapter01-238.jpg,当NN有不等式978-7-111-41532-9-Chapter01-239.jpg成立,所以978-7-111-41532-9-Chapter01-240.jpg=A.(www.daowen.com)

7.求极限978-7-111-41532-9-Chapter01-241.jpg.

978-7-111-41532-9-Chapter01-242.jpg]

8.若978-7-111-41532-9-Chapter01-244.jpg,求k的取值范围.

978-7-111-41532-9-Chapter01-245.jpg,故当k=2时,则978-7-111-41532-9-Chapter01-246.jpg;当k>2时,则978-7-111-41532-9-Chapter01-247.jpg00;当k<2时,则978-7-111-41532-9-Chapter01-248.jpg.故若978-7-111-41532-9-Chapter01-249.jpg,必有k>2.

9.若978-7-111-41532-9-Chapter01-250.jpg,证明:978-7-111-41532-9-Chapter01-251.jpg=A.

978-7-111-41532-9-Chapter01-252.jpg可知,即对∀ε>0,存在正整数m,则当N>m时有不等式×N-A<ε成立.将m固定,有

即存在正整数N,当NN时,有978-7-111-41532-9-Chapter01-254.jpgε.于是,对∀ε>0,存在正整数N,当NN时有

978-7-111-41532-9-Chapter01-256.jpgA.

10.设数列{×N}有界,又978-7-111-41532-9-Chapter01-257.jpg,证明:978-7-111-41532-9-Chapter01-258.jpg0.

不妨设数列{×N}有界m,由978-7-111-41532-9-Chapter01-259.jpg,知对∀ε>0,存在N,当N>N时有N-0<ε,从而有×NN-0≤myN<mε,故978-7-111-41532-9-Chapter01-260.jpg0.

11.若978-7-111-41532-9-Chapter01-261.jpg,证明978-7-111-41532-9-Chapter01-262.jpg.并举例说明数列{N}有极限,但数列{N}未必有极限.

978-7-111-41532-9-Chapter01-263.jpg,知对∀ε>0,存在N,当N>N时有N-A<ε,从而有N-AN-A<ε,故978-7-111-41532-9-Chapter01-264.jpg.

举例:数列N1,-1,1,-1,1…,则数列{N}为常数列,故有极限1,但数列{N}无极限.

12.对于数列{×N},证明:978-7-111-41532-9-Chapter01-265.jpgA.

978-7-111-41532-9-Chapter01-266.jpg,知对∀ε>0,存在N>1,当N>N时有×N-A<ε,此时2N-1>N>N,从而有×2N-1-A<ε,故978-7-111-41532-9-Chapter01-267.jpg.同理可证978-7-111-41532-9-Chapter01-268.jpg.反之,由978-7-111-41532-9-Chapter01-269.jpg知对∀ε>0,存在N1,当N>N时有×2N-1-A<ε.由978-7-111-41532-9-Chapter01-270.jpg知对上述的ε>0,存在N2,当N>N时有×2N+1-A<ε.从而对上述的ε>0,存在N=mA×{N1N2},当N>N时有×2N-1-A<ε×2N+1-A<ε同时成立,即当N>2N+1时,有×N-A<ε,故NlIm978-7-111-41532-9-Chapter01-271.jpg.

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