g3.1030数列与函数的极限(1)
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第三章数列、极限与导数一、考试内容:(一)数列数列.等差数列及其通项公式.等差数列前n项和公式.等比数列及其通项公式.等比数列前n项和公式.(二)极限教学归纳法.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.(三)导数导数的概念.导数的几何意义.几种常见函数的导数.两个函数的和、差、积、商和导数.复习函数的导数.基本导数公式.利用导数研究函数的单调性和极值.函数的最大值和最小值.二、考试要求:(一)数列(1)理解数列的概念,了解数列通项公式的意义,了解递推公式是给出数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项.(2)理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能解决简单的实际问题.(二)极限(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,理解闭区间上连续函数有最大值和最小值的性质.(三)导数(1)了解导数概念的某些实际背景(如瞬时速度、加速度、光滑曲线切线的斜率等);掌握函数在一点处的导数的定义和导数的几何意义;理解导函数的概念.x的导数);掌握(2)熟记基本导数公式(c,x m(m为有理数),sinx,cosx,e x,a x,ln x,loga两个函数和、差、积、商的求导法则.了解复合函数的求导法则,会求某些简单函数的导数.(3)理解可导函数的单调性与其导数的关系;了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件(导数在极值点两则异号);会求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.g3.1021数列的概念一.知识回顾1. 数列的定义(一般定义,数列与函数)、数列的表示法.2. 数列的通项公式.3. 求数列通项公式的一个重要方法:对于任一数列}{n a ,其通项n a 和它的前n 项和n s 之间的关系是 ⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n s s n s a n n n 二、基本训练:1、在数列1,1,2,3,5,8,13,x ,34,55,…中,x 的值是A 、19B 、 20C 、 21D 、222、数列4,-1,1017,-1331 ,1649,…的一个通项公式是 A 、1212)1(21-+-+n n n B 、1213)1(21++-+n n n C 、1212)1(21++-+n n n D 、1213)1(21-+-+n n n 3、 已知数列{}n a 的通项公式为22log (3)2n a n =+-,那么2log 3是这个数列的A.第3项B.第4项C.第5项D.第6项4、已知*2()156n n a n N n =∈+,则在数列{}n a 的最大项为____________. 5、在数列{}n a 中,11++=n n a n ,且S n=9,则n =_____________.6、(04年北京卷.文理14)定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和。
高中数学知识点归纳数列与函数的极限高中数学知识点归纳:数列与函数的极限数列与函数的极限是高中数学中的重要部分,它们涉及到数学分析和数学推理的重要思想。
本文将对数列和函数的极限理论进行归纳总结,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。
一、数列的极限数列是由一系列实数按照一定规律排列而成的序列。
在数学中,数列的极限是指随着自变量无限接近某个值时,函数值的变化趋势。
下面将分别介绍数列的极限的两个重要概念。
1.1 数列的收敛对于数列{an},如果存在实数a,使得对于任意给定的正数ε(无论多么小),都存在一个正整数N,使得当n>N时,满足|an - a| < ε,那么称数列{an}收敛于a,记为lim(n→∞)an = a。
简单来说,数列的极限是指数列中的元素随着序号的增大无限接近一个固定的值。
1.2 数列的发散如果不存在实数a,使得对于任意给定的正数ε,都存在一个正整数N,当n>N时,满足|an - a| < ε,那么称数列{an}发散。
换句话说,发散的数列没有随着序号的增大趋于一个确定的数。
二、函数的极限函数是一种关系:对于给定的自变量值,通过某种规则可以确定唯一的函数值。
函数的极限是指当自变量无线贴近某个值时,函数值的变化趋势。
下面将介绍函数的极限的概念。
2.1 函数在无穷远处的极限对于定义在区间(a, +∞)上的函数f(x),如果存在实数L,对于任意给定的正数ε,存在实数M,当x>M时,满足|f(x) - L| < ε,那么称函数f(x)在无穷远处的极限为L,记为lim(x→+∞)f(x) = L。
2.2 函数在有限点的极限对于定义在区间(a, b)上的函数f(x),如果存在实数L,对于任意给定的正数ε,存在一个实数δ,当0 < |x - x0| < δ时,满足|f(x) - L| < ε,那么称函数f(x)在点x0处的极限为L,记为lim(x→x0)f(x) = L。
g3.1030数列与函数的极限(1)一、知识回顾1、 数列极限定义(1)定义:设{a n }是一个无穷数列,a 是一个常数,如果对于预先给定的任意小的正数ε,总存在正整数N ,使得只要正整数n>N ,就有|a n -a|<ε,那么就称数列{a n }以a 为极限,记作lim∞→n a n =a 。
对前任何有限项情况无关。
*(2)几何解释:设ε>0,我们把区间(a-ε,a+ε)叫做数轴上点a 的ε邻域;极限定义中的不等式|a n -a|<ε也可以写成a-ε<a n <a+ε,即a n ∈(a-ε,a+ε);因此,借助数轴可以直观地理解数列极限定义:不论a 点的ε邻域怎么小,数列{a n }从某一项以后的所有项都要进入这个邻域中,也可以说点a 的任意小的ε邻域(a-ε,a+ε)中含有无穷数列{a n }的几乎所有的项,而在这个邻域之外至多存在有限个项,由此可以想像无穷数列{a n }的项是多么稠密地分布在点a 的附近。
2、几个常用极限①lim∞→n C=C (常数列的极限就是这个常数) ②设a>0,则特别地 01lim=∞→nn ③设q ∈(-1,1),则lim∞→n q n=0;;1lim ,1==∞→n n q q ,1-=q 或nn q q ∞→>lim ,1不存在。
若无穷等比数列1,,,,11<-q aq aq a n 叫无穷递缩等比数列,其所有项的和(各项的和)为:qa s s n n -==∞→1lim 13、数列极限的运算法则 如果lim ∞→n a n =A ,lim ∞→n b n =B ,那么(1)lim ∞→n (a n ±b n )=A ±B (2)lim ∞→n (a n ·b n )=A ·B(3)lim∞→n n n b a =BA(B ≠0) 极限不存在的情况是1、±∞=∞→n n a lim ;2、极限值不唯一,跳跃,如1,-1,1,-1…. 注意:数列极限运算法则运用的前提: (1)参与运算的各个数列均有极限;(2)运用法则,只适用于有限个数列参与运算,当无限个数列参与运算时不能首先套用. 二.基本训练1、n n n n 2312lim 22++∞→= ;22322lim n n n n n→∞+++= 2、135(21)lim2462n n n→∞+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=_________________3.已知a 、b 、c 是实常数,且acn can b cn c bn c bn c an n n n ++=--=-+∞→∞→∞→2222lim ,3lim ,2lim 则的值是………( )A .121 B .61 C .23D .6 4.已知a 、b 都是实数,且a >0,如果0)(lim =+∞→nn ba b ,那么a 与b 的关系是………………( ) A .a <2b B .-a <2b C .-a <b D .-a <b <2a5.在等比数列中,a 1>1,前项和S n 满足11lim n n S a →∞=,那么a 1的取值范围是……………………( )(A )(1,+∞) (B )(1,4) (C )(1,2) (D )(16.等比数列{a n }中,a 1=-1,前n 项和为S n ,若10531,32S S =则lim n n S →∞=………………………( )(A )23 (B )-23(C )2 (D )-2 三、例题分析例1求下列极限(1)lim ∞→n (1223-n n -122+n n ) (2)lim ∞→n [n (1+n -n )] (3)lim ∞→n (21n +24n +27n +…+223n n -) (4)lim ∞→n )1()1()1()1(11n n n n a a a a a a -+--+--+(a ≠1) 例2:已知)413(22limn bnan cn n n -+++∞→=5,求常数a 、b 、c 的值。
高二数学数列、函数的极限知识精讲 人教版一. 本周教学内容:高三新课:数列、函数的极限二. 本周教学重、难点: 1. 数列极限 (1)定义(2)运算法则如果a a n n =∞→lim ,b b n n =∞→lim ,那么① b a b a b a n n n n n n n ±=±=±∞→∞→∞→lim lim )(lim② b a b a b a n n n n n n n ⋅=⋅=⋅∞→∞→∞→lim lim )(lim③ b a b a b a n n n n nn n ==∞→∞→∞→lim lim lim (0≠b )④ a c a c a c n n n n ⋅==⋅∞→∞→lim )(lim (c 为常数)(3)几个常用的极限① 0lim =∞→c n (c 为常数)② 0)1(lim =∞→pn n(>p 0)③ c ad cn b an k k n =++∞→lim (N k ∈R d c b a ∈,,,*且0≠c ) ④ 0lim =∞→nn q (1<q )2. 函数的极限(1)当∞→x 时,)(x f 的极限 (2)当0x x →时,)(x f 的极限 (3)运算法则如果b x g a x f x x x x ==→→)(lim ,)(lim 0,那么① b a x g x f x x ±=±→)]()([lim 0② b a x g x f x x ⋅=⋅→)]()([lim 0③ )0()()(lim≠=→b bax g x f x x【典型例题】[例1] 考察下面的数列,写出它们的极限。
(1) ,1,,271,81,13n(2) ,1057,,995.6,95.6,5.6n - (3) ,)2(1,,81,41,21n---解:(1)}1{3n 的项随n 的增大而减少,但大于0,且当n 无限地增大时,31n 无限地趋于0,因此01lim 3=∞→nn 。
g3.1031数列与函数的极限(2)1.11lim 21+-→x x x 的值为 A .不存在 B.2 C.0 D.1 2.=+-+→)81221(lim 32x x x A .0 B.21 C.1 D.21- 3.若1)12(lim 2=--+∞→nb n n a n ,则ab 的值是 A .42 B.82 C. 8 D.164.下列各式不正确的是( )A .321332lim 22=++-∞→x x x x B .013124lim 42=+-+∞→x x x x C .417812lim 23=++∞→x x x x D .6131lim 93lim 323=+=--→→x x x x x 5.给出下列命题(1)若函数f(x)在x 0处无定义,则)(lim 0x f x x →必不存在; (2))(lim 0x f x x →是否存在与函数f(x)在x 0处是否有定义无关; (3))(lim 0x f x x +→与)(lim 0x f x x -→都存在,则)(lim 0x f x x →也存在; (4)若)(lim 0x f x x →不存在,则[]2)(lim 0x f x x →必定不存在. 正确的命题个数是 A .0 B .1 C .2 D .36.(05全国卷Ⅲ)22111lim 3243x x x x x →⎛⎫-= ⎪-+-+⎝⎭ ( ) A 12- B 12 C 16- D 167. (05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 a B .4,2-==b a C .4,2-=-=b a D .4,2==b a8.(04年广东卷.3)函数2322,2()42,2x x f x x x x a+⎧>-⎪=--⎨≤⎪⎩在2x =处连续,则a =( ) A. 13 B.14 C. 14- D. 12-9.(04年福建卷.理14)设函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠-+=)0( )0(11)(x a x x x x f 在0=x 处连续,则实数a 的值为 .10.._____)51()1(lim 5250=++-+→x x x x x 11.11lim 1--→n m x x x (m 和n 为自然数)=________. 12.xx x )1ln(lim 0+→=_______. 13.若f(x)=1)1(122+--x x x 的极限为1,则x 的变化趋向是______.14.(1)933lim 23--+-→x x x x = (2)11lim 22---++∞→x x x x x =15.讨论函数f(x)=1, 00, 0, 1, 0x x x x x -<⎧⎪=⎨⎪+>⎩当0x →时的极限与在x=0处的连续性.16.讨论函数24)(2--=x x x f 的连续性;适当定义某点的函数值,使)(x f 在区间(-3,3)内连续。
g3.1031数列与函数的极限(2)一、知识回顾 1、函数的极限1) 当x →∞时函数f(x)的极限:○1a x f x =+∞→)(lim ;○2a x f x =-∞→)(lim ; ○3 a x f x =∞→)(lim 当自变量x 取正值并且无限增大时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就说当x 趋向于正无穷大时, 函数f(x)的极限是a,记作a x f x =+∞→)(lim ,(或x →+∞时,f(x)→a)当自变量x 取负值并且无限增大时,如果函数f(x)无限趋近于一个常数a,就说当x 趋向于负无穷大时, 函数f(x)的极限是a,记作a x f x =-∞→)(lim ,(或x →-∞时,f(x)→a)注:自变量x →+∞和x →-∞都是单方向的,而x →∞是双向的,故有以下等价命题=+∞→)(lim x f x a x f x =-∞→)(lim ⇔a x f x =∞→)(lim令1(1)()().f x f x x==,分别求lim (),lim (),lim ().x x x f x f x f x →+∞→-∞→∞2) 当x →x 0时函数f(x)的极限:○1a x f x x =-→)(lim 0; ○2a x f x x =+→)(lim 0; ○3a x f x x =→)(lim 0如果当x 从点x=x 0左侧(即x <x 0)无限趋近于x 0时,函数f(x)无限趋近于常数a 。
就说a 是函数f(x)的左极限,记作a x f x x =-→)(lim 0。
如果当x 从点x=x 0右侧(即x >x 0)无限趋近于x 0时,函数f(x)无限趋近于常数a 。
就说a 是函数f(x)的右极限,记作a x f x x =+→)(lim 0。
注:1a x f x x =→)(lim 0与函数f (x )在点x 0处是否有定义及是否等于f (x 0)都无关。
2=-→)(lim 0x f x x a x f x x =+→)(lim 0⇔a x f x x =→)(lim 0。
城东蜊市阳光实验学校§函数的极限课时安排 2课时 沉着说课从建构主义观点出发来引入函数极限的概念,建构函数的极限的定义.数列是一种特殊函数.我们已经研究了数列的极限的概念.本小节要解决当x→∞时,函数f(x)的极限;当x→x0时函数f(x)的极限,函数的左、右极限的概念.着重弄清以下三个问题:(1)常数C 与x 不发生关系,为什么有C C x x =→lim 0或者者C C x =±∞→lim 呢?这是因为C=C·1x,所以可把常数看成“变化率〞为0的函数,它实际上与自变量x 是有关系的,f(x)=C,不管x 取何值,其函数值都是C,其图象是一条程度直线(与x 轴平行或者者重合).(2)“当x→x0时,函数f(x)的极限是A 〞,这一用语是否与f(x)在点x0处的情况有关?这一用语仅与f(x)在点x0附近的函数值变化有关,而与f(x)在点x0处的情况无关.例如,函数f(x)=x3+3x2-1在点x0=1处有定义,而分式函数xx x f +-=24)(2在点x0=-2处无定义,但它们当x→+1,x→-2时的极限都是存在的.(3)是否所有函数都有极限呢?学生容易糊涂,教师应该举例说明. 答案是否认的.例如,函数xx x f ||)(=,当x→∞时的极限是不存在的.事实上, 当x→+∞时,f(x)的值恒等于1,所以f(x)的变化趋势是无限接近于1; 而当x→-∞时,f(x)的值恒等于-1,所以f(x)的变化趋势是无限趋近于-1.因此,当x→∞时,f(x)的变化趋势不是无限趋近于同一常数,即当x→∞时,f(x)的极限不存在.第七课时课题§ 2.3.1 函数的极限(一)教学目的一、教学知识点1.当x→+∞时,函数f(x)的极限的概念.2.当x→-∞时,函数f(x)的极限的概念.3.当x→∞时,函数f(x)的极限的概念.4.常数函数f(x)=C的极限.二、才能训练要求1.从函数的变化趋势,理解掌握函数极限的概念.2.会求当函数的自变量分别趋于+∞、-∞、∞时的极限.三、德育浸透目的1.培养学生以运动的目光来对待数学问题的才能和极限思想.2.培养学生从“特殊〞到“一般〞的归纳的才能.教学重点从函数的变化趋势来理解极限的概念,体会极限思想.这是本章内容的根底,也是本章后续内容(导数,积分)的根底.教学难点对极限概念如何从变化趋势的角度来正确理解.可以结合详细例子,通过比较数值的变化及图象,从中提炼、概括涉及极限的本质特征.教学方法启发式教学法.教学过程 Ⅰ.课题导入[师]什么是数列{an}的极限?[生1]当项数n 无限增大时,假设数列{an}的项an 无限趋近于某个常数a,就说当n 趋向于无穷大时,数列{an}的极限是a,记作a ann =∞→lim 或者者者当n→∞时,an→a.[师]那么我们是否可以将an 看成是n 的函数?即an=f(n),自变量n∈N*,an 就是一个特殊的函数.对于一般的函数f(x),自变量x∈R,是否有同样的结论呢?这节课就来研究当x→∞时,函数f(x)的极限.Ⅱ.讲授新课 (一)举特殊例子 [师]我们先来看函数xy 1=(x∈R,x≠0),画出它的图象或者者者列表观察:当x 取正值并无限增大时和当x 取负值并绝对值无限增大时,函数值的变化趋势.[板书]xy 1=(x∈R,x≠0). 1.图象图2-132.列表(请学生答复y 的值)[师]我们从图或者者表中可以发现什么呢?当x 取正值增大或者者x 取负值绝对值增大时,函数值y 如何变化?[生2]从图中或者者表中可以看出,当x 取正值增大时,y 的值趋于0;当x 取负值并绝对值增大时,y 的值也趋于0.[师]那我们假设也用数列中的极限符号怎么表示呢?[板书]01lim =+∞→x x ,01lim =-∞→xx . (二)函数极限的定义1.当自变量x 取正值并且无限增大时,假设函数f(x)无限趋近于一个常数a.就说当x 趋向于正无穷大时,函数f(x)的极限是a,记作lim +∞→x f(x)=a,或者者者当x→+∞时,f(x)→a,2.当自变量x 取负值并且绝对值无限增大时,假设函数f(x)无限趋近于一个常数a,就说当x 趋向于负无穷大时,函数f(x)的极限是a,记作lim -∞→x f(x)=a 或者者者当x→-∞时,f(x)→a.3.假设lim +∞→x f(x)=a 且lim -∞→x f(x)=a,那么就说当x 趋向于无穷大时,函数f(x)的极限是a,记作lim -∞→x f(x)=a,或者者者当x→∞时,f(x)→a.4.常数函数f(x)=C(x∈R),有lim ∞→x f(x)=C.注意:lim ∞→x f(x)存在,表示lim +∞→x f(x)和lim -∞→x f(x)都存在且两者相等.所以lim ∞→x f(x)中的∞既有+∞,又有-∞的意义,而数列极限nn alim ∞→中的∞仅有+∞的意义.(三)课本例题[例1]分别就自变量x 趋向于+∞和-∞的情况, 讨论以下函数的变化趋势. (1)x y )21(=(教师板演).[师生一一共析]对于这个函数的图象能否作出,由图不难看出.[师]解:由图2-14可知,当x→+∞时,x y )21(=无限趋近于0,即0)21(lim =+∞→x x ;当x→-∞时,x y )21(=无限趋近于+∞.图2-14图2-15(2)y=2x(学生板演).解:由图2-15可知,当x→+∞时,y=2x 无限趋近于+∞;当x→-∞时,y=2x 无限趋近于0,即02lim =-∞→xx .(3)⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=).0(1)(),0(0),0(1)(x x x x f 学生板演 图2-16解:由图2-16可知,当x→+∞时,f(x)的值是1,即lim +∞→x f(x)=1;当x→-∞时,f(x)的值是-1,即lim -∞→x f(x)=-1.[师]当x→+∞时,f(x)不是无限趋近于某个常数a,而是f(x)的值等于常数a,那么函数f(x)当x→+∞时的极限也就是a.x→-∞时,情况也是如此.Ⅲ.课堂练习 1.对于函数21y =,填写上上下表并画出函数的图象,观察当x→∞时,函数y 的变化趋势.当x→∞时,21x y =无限趋近于0,即012lim =-∞→xx . 2.写出以下函数极限的值.(1)01lim=+∞→xx ;图2-17(2)010lim =-∞→x x ; 图2-18(3)053lim =+∞→x x ;图2-19(4)012lim =++∞→x x . 图2-203.k∈N*,求kn k n n kC C k n 11)(lim --∞→- . 解:原式1)!(!!)!()!1()!1()(lim lim=-=-⋅----=∞→∞→n k n k n k n k k n k n k n n n .Ⅳ.课时小结本节学习了当x 分别趋向于+∞、-∞、∞时,函数f(x)的极限,以及常数函数的极限,并且注意lim ∞→x f(x)中的∞和数列极限nn alim ∞→中的∞的不同意义.以概念为根据,结合函数图象,学会求一些函数的极限.Ⅴ.课后作业(一)课本P83习题2(1)(2)(3)(4). (二)1.预习内容:课本P79~83. 2.预习提纲:(1)预习当x→x0时,函数f(x)的极限的概念. (2)预习函数的左、右极限. 板书设计 §2.3.1 函数的极限(一)一、几个定义1.当x→+∞时,函数f(x)的极限.2.当x→-∞时,函数f(x)的极限.3.当x→∞时,函数f(x)的极限.4.常数函数f(x)=C 的极限. 二、举特殊例子 1.图象 2.列表 3.记作 课本例题 例1.(1)y=(21)x (2)y=2x(3)⎪⎩⎪⎨⎧<-=>=)0( 1)0(0)0(1)(x x x x f 课堂练习 课后作业。
g3.1030数列与函数的极限(1)一、知识回顾1、 数列极限定义(1)定义:设{a n }是一个无穷数列,a 是一个常数,如果对于预先给定的任意小的正数ε,总存在正整数N ,使得只要正整数n>N ,就有|a n -a|<ε,那么就称数列{a n }以a 为极限,记作lim ∞→n a n =a 。
对前任何有限项情况无关。
*(2)几何解释:设ε>0,我们把区间(a-ε,a+ε)叫做数轴上点a 的ε邻域;极限定义中的不等式|a n -a|<ε也可以写成a-ε<a n <a+ε,即a n ∈(a-ε,a+ε);因此,借助数轴可以直观地理解数列极限定义:不论a 点的ε邻域怎么小,数列{a n }从某一项以后的所有项都要进入这个邻域中,也可以说点a 的任意小的ε邻域(a-ε,a+ε)中含有无穷数列{a n }的几乎所有的项,而在这个邻域之外至多存在有限个项,由此可以想像无穷数列{a n }的项是多么稠密地分布在点a 的附近。
2、几个常用极限 ①lim ∞→n C=C (常数列的极限就是这个常数)②设a>0,则特别地 01lim =∞→nn ③设q ∈(-1,1),则lim ∞→n q n=0;;1lim ,1==∞→n n q q ,1-=q 或n n q q ∞→>lim ,1不存在。
若无穷等比数列1,,,,11<-q aq aq a n 叫无穷递缩等比数列,其所有项的和(各项的和)为:qa s s n n -==∞→1lim 13、数列极限的运算法则如果lim ∞→n a n =A ,lim∞→n b n =B ,那么(1)lim ∞→n (a n ±b n )=A ±B(2)lim ∞→n (a n ·b n )=A ·B (3)lim∞→n nn b a =BA (B ≠0) 极限不存在的情况是1、±∞=∞→n n a lim;2、极限值不唯一,跳跃,如1,-1,1,-1….注意:数列极限运算法则运用的前提:(1)参与运算的各个数列均有极限;(2)运用法则,只适用于有限个数列参与运算,当无限个数列参与运算时不能首先套用. 二.基本训练1、n n n n 2312lim 22++∞→= ;22322lim n n n n n→∞+++= 2、135(21)lim 2462n n n→∞+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=_________________ 3.已知a 、b 、c 是实常数,且acn can b cn c bn c bn c an n n n ++=--=-+∞→∞→∞→2222lim ,3lim ,2lim则的值是………( ) A.121B.61 C.23D.64.已知a 、b 都是实数,且a>0,如果0)(lim =+∞→nn ba b ,那么a 与b的关系是………………( )A.a<2bB.-a<2bC.-a<bD.-a<b<2a5.在等比数列中,a 1>1,前项和S n 满足11lim n n S a →∞=,那么a 1的取值范围是……………………( ) (A )(1,+∞) (B )(1,4) (C )(1,2) (D )(16.等比数列{a n }中,a 1=-1,前n 项和为S n ,若10531,32S S =则lim n n S →∞=………………………( )(A )23(B )-23(C )2(D)-2 三、例题分析 例1求下列极限(1)lim ∞→n (1223-n n -122+n n ) (2)lim ∞→n [n (1+n -n )] (3)lim∞→n (21n +24n +27n +…+223n n -)(4)lim ∞→n )1()1()1()1(11nn n n a a a a a a -+--+--+(a ≠1) 例2:已知)413(22lim n bnan cn n n -+++∞→=5,求常数a 、b 、c 的值。
g3.1030数列与函数的极限(1)一、知识回顾1、 数列极限定义(1)定义:设{a n }是一个无穷数列,a 是一个常数,如果对于预先给定的任意小的正数ε,总存在正整数N ,使得只要正整数n>N ,就有|a n -a|<ε,那么就称数列{a n }以a 为极限,记作lim ∞→n a n =a 。
对前任何有限项情况无关。
*(2)几何解释:设ε>0,我们把区间(a-ε,a+ε)叫做数轴上点a 的ε邻域;极限定义中的不等式|a n -a|<ε也可以写成a-ε<a n <a+ε,即a n ∈(a-ε,a+ε);因此,借助数轴可以直观地理解数列极限定义:不论a 点的ε邻域怎么小,数列{a n }从某一项以后的所有项都要进入这个邻域中,也可以说点a 的任意小的ε邻域(a-ε,a+ε)中含有无穷数列{a n }的几乎所有的项,而在这个邻域之外至多存在有限个项,由此可以想像无穷数列{a n }的项是多么稠密地分布在点a 的附近。
2、几个常用极限①lim ∞→n C=C (常数列的极限就是这个常数) ②设a>0,则特别地 01lim=∞→nn ③设q ∈(-1,1),则lim ∞→n q n=0;;1lim ,1==∞→n n q q ,1-=q 或n n q q ∞→>lim ,1不存在。
若无穷等比数列1,,,,11<-q aq aq a n 叫无穷递缩等比数列,其所有项的和(各项的和)为:qa s s n n -==∞→1lim 13、数列极限的运算法则如果lim ∞→n a n =A ,lim ∞→n b n =B ,那么(1)lim ∞→n (a n ±b n )=A ±B (2)lim∞→n (a n ·b n )=A ·B(3)lim ∞→n n n b a =BA(B ≠0) 极限不存在的情况是1、±∞=∞→n n a lim ;2、极限值不唯一,跳跃,如1,-1,1,-1….注意:数列极限运算法则运用的前提: (1)参与运算的各个数列均有极限;(2)运用法则,只适用于有限个数列参与运算,当无限个数列参与运算时不能首先套用. 二.基本训练1、n n n n 2312lim 22++∞→= ;22322lim n n n n n→∞+++= 2、135(21)lim2462n n n→∞+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=_________________3.已知a 、b 、c 是实常数,且acn can b cn c bn c bn c an n n n ++=--=-+∞→∞→∞→2222lim ,3lim ,2lim 则的值是………( )A .121 B .61 C .23D .64.已知a 、b 都是实数,且a >0,如果0)(lim =+∞→nn ba b ,那么a 与b 的关系是………………( )A .a <2bB .-a <2bC .-a <bD .-a <b <2a5.在等比数列中,a 1>1,前项和S n 满足11lim n n S a →∞=,那么a 1的取值范围是……………………( )(A )(1,+∞) (B )(1,4) (C )(1,2) (D )(1) 6.等比数列{a n }中,a 1=-1,前n 项和为S n ,若10531,32S S =则lim n n S →∞=………………………( )(A )23 (B )-23(C )2 (D )-2 三、例题分析 例1求下列极限(1)lim∞→n (1223-n n -122+n n ) (2)lim ∞→n [n (1+n -n )] (3)lim ∞→n (21n +24n +27n +…+223n n -) (4)lim∞→n )1()1()1()1(11n n n n a a a a a a -+--+--+(a ≠1) 例2:已知)413(22limn bnan cn n n -+++∞→=5,求常数a 、b 、c 的值。
例3.设数列a 1,a 2,…,a n ,…的前n 项的和S n 和a n 的关系是nn n b ba S )1(11+--=,其中b 是与n 无关的常数,且b ≠―1(1)求a n 和a n -1的关系式; (2)写出用n 和b 表示a n 的表达式;(3)当0<b <1时,求极限n n S ∞→lim例4、已知数例{a n }前n 项之和S n =1+ka n (k 为不是0、1的常数)。
(1)用n ,k 表示a n ; (2)若lim ∞→n S n =1,求k 的取值范围。
例5、某城市2001年末汽车保有量为30万辆,预计此后每年报废上一年末汽车保有量的6%,并且每年新增汽车数量相同,为保护城市环境,要求该城市汽车保有量不超过60万辆,那么每年新增汽车数量不应超过多少辆?备用:某县地处水乡,县政府原计划从今年起填湖围造一部分生产和生活用地。
但根据前几年抗洪救灾得到的经验教训和环境保护、生态平衡的要求,准备重新研究修改计划。
为了寻求合理的计划方案,需要研究以下问题:(1)若按原计划填湖造地,水面的减少必然导致蓄水能力的下降。
为了保证防洪能力不会下降,除了填湖费用外,还需要增加排水设备费用,所需经费与当年所填湖造地的面积x (亩)的平方成正比,其比例系数为a 。
又知每亩水面的年平均经济收益为b 元,填湖造地后的每亩土地的年平均经济收益为c 元(其中a ,b ,c 均为常数)。
若按原计划填湖造地,且使得今年的收益不小于支出,试求所填面积x 的最大值。
(2)如果以每年1%的速度减少填湖造地的新增面积,并为保证水面的蓄洪能力和环保要求,填湖造地的总面积永远不能超过现有水面面积的41,求今年填湖造地的面积最多只能占现有水面的百分之几?解析:(1)收入不小于支出的条件可以表示为:cx-(ax 2+bx)≥0 即ax 2+(b-c)x ≤0,x[ax-(c-b)] ≤0 当c-b ≤0时,abc -≤x ≤0,此时不能填湖造地 当c-b>0时,0≤x ≤a b c -,此时所填面积的最大值为abc -亩。
(2)设该县现有水面为m 亩,今年填湖造地的面积为x 亩,则x+(1-1%)x+(1-1%)2x+…+(1-1%)n x+…≤4m不等式左边是无穷等比数列的和,故有99.01-x ≤4m ,即x ≤400m=0.25%m今年填湖造地的面积最多只能占有水面的0.25%。
[思维点拔]此列应用数极限解决实际问题。
三、课堂小结1、极限的四则运算,要特别注意四则运算的条件是否满足。
2、极限运算最终转化为lim ∞→n q n =0(|q|<1),nn 1lim∞→=0,lim ∞→n C=C(C 为常数) 3、本节复习内容是数列极限在代数,平面几何、三角、解析几何中的综合应用,尤其要注意公式S=qa -11的运用。
四、作业g3.1030数列与函数的极限(1)1.已知a 、b 是互不相等的正数,则=+-∞→nnnn n b a b a lim A .1 B .-1或1 C .0 D .-1或0 2.a n 是(1+x )n 展开式中含x 2的项的系数,则)111(lim 32nn a a a +⋅⋅⋅++∞→等于 A .2 B .1 C . 21 D .313.已知数列{a n }中,a 1=1,2a n +1=a n (n =1,2,3…),则这个数列前n 项和的极限是A .2B .21C .3D .31 4. (05广东卷)已知数列{}n x 满足122x x =,()1212n n n x x x --=+,3,4,n =….若lim 2n n x →∞=,则 x 1等于 ()(A)32(B)3(C)4(D)5 5. (05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 -++-+-+∞→12312lim 111()=( )A .2B .23C .1D .216..(05浙江卷)limn →∞2123nn ++++=( )(A) 2 (B) 4 (C)21(D)07.0<a <1,计算.______)1()1)(1)(1(lim 242=+⋅⋅⋅+++∞→nn a a a a8.首项为1,公比为q (q >0)的等比数列前n 项和为S n ,则.______lim1=+∞→n nn S S9.s 和t 分别表示(1+2x )n 和(1+3x )n 展开式中各项系数和,则._____lim=+-∞→ts ts n10.有一系列椭圆,满足条件:(1)中心在原点;(2)以x =2为准线;(3)离心率),2,1()21(⋅⋅⋅==n e n n 。
则所有这些椭圆的长轴长之和为__________________.11. (05山东)2222lim __________(1)n n nn C C n -→∞+=+9.求极限:).632632632632(lim 333222n nn n ++⋅⋅⋅++++++∞→10.已知S n =2+ka n 为数列的前n 项和,其中k 为不等于1的常数。
(1)求a n ; (2)若2lim =∞→n n S ,求k 的取值范围.答案例1. (1)41 (2) 21 (3) 23 (4)当|a|<1时,原式=1;当|a|>1时,原式=a ;当a=-1时极限不存在 例2. a=0,b=43,c=415例3. 111(1)(1);(2);(3)lim 1.1(1)(1)(1)n n n n n n n n b b b b a a a S b b b b -++→∞-=+===+-+ 例4. (1) a n =k -11(1-k k )n-1 .(2) k<21 例5.每年新增汽车不应超过3.6万辆。
作业1—6. BAABCC. 7、1.1a - 8、1或1.q 9、-1. 10、2. 11、3.212、3.2 13、1.2k <。