D1_2数列的极限

数列的极限一、知识要点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 无限趋近于．．．．．某个常数a （即|a n －a |无限地接近于0），那么就说数列}{n a 以a 为极限记作l i m n n a a →∞=．（注：a 不一定是｛a n ｝中的项）2几个重要极限：（1）01lim=∞→nn （2）C C n =∞→lim （C 是常数）（3）()()()⎪⎩⎪⎨⎧-=>=<=∞→1,11,110lim a a a a a nn 或不存在，（4）⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<=>=++++++++----∞→)()()(0lim 011101110t s t s b a t s b n b n b n b a n a n a n a s s s s t t t t n 不存在3.数列极限的运算法则:如果,lim ,lim B b A a n n n n ==∞→∞→那么B A b a n n n +=+∞→)(lim B A b a n n n -=-∞→)(limB A b a n n n .).(lim =∞→0(lim≠=∞→B B Ab a nn n4．无穷等比数列的各项和⑴公比的绝对值小于1的无穷等比数列前n 项的和，当n 无限增大时的极限，叫做这个无穷等比数列各项的和，记做lim n n S S →∞=⑵1lim ,(0||1)1n n a S S q q→∞==<<- 二、方法与技巧⑴只有无穷数列才可能有极限，有限数列无极限.⑵运用数列极限的运算法则求数列极限应注意法则适应的前提条件.（参与运算的数列都有极限，运算法则适应有限个数列情形） ⑶求数列极限最后往往转化为()N m nm ∈1或()1<q q n型的极限.⑷求极限的常用方法： ①分子、分母同时除以m n 或n a .②求和（或积）的极限一般先求和（或积）再求极限. ③利用已知数列极限（如() 01lim,10lim =<=∞→∞→nq q n n n 等）. ④含参数问题应对参数进行分类讨论求极限.⑤∞－∞,∞∞,0－0,0等形式，必须先化简成可求极限的类型再用四则运算求极限 题型讲解例1 求下列式子的极限： ①nnn )1(lim-∞→； ②∞→n lim 112322+++n n n ； ③∞→n lim 1122++n n ； ④∞→n lim 757222+++n n n ; （2）∞→n lim （n n +2－n ）;（3）∞→n lim （22n +24n +…+22n n ） 例2()B A b a B b A a n n n n n n n +=+==∞→∞→∞→lim lim ,lim 是的（ ）A 充分必要条件B 充分不必要条件C 必要不充分条件D 既不充分又不必要条件例3 数列{a n }和{b n }都是公差不为0的等差数列，且nn n b a ∞→lim =3,求n nn nb a a a 221lim +++∞→ 的值为例4 求nn nn n a a a a --∞→+-lim （a >0);例5 已知1)11(lim 2=--++∞→b an n n n ,求实数a,b 的值;例6 已知等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,且有∞→n lim （q a +11－q n ）=21,求a 1的取值范围例7 已知数列｛a n ｝是由正数构成的数列，a 1＝3，且满足lg a n ＝lg a n －1＋lg c ，其中n 是大于1的整数，c 是正数．（1）求数列｛a n ｝的通项公式及前n 和S n ；（2）求∞→n lim 1122+-+-n n n n a a 的值．数列极限课后检测1下列极限正确的个数是（ ）①∞→n lim αn 1=0（α＞0） ②∞→n lim q n =0 ③∞→n lim n n n n 3232+-=－1 ④∞→n lim C =C （C 为常数） A 2 B 3 C 4D 都不正确 3下列四个命题中正确的是（ ）A 若∞→n lim a n 2＝A 2，则∞→n lim a n ＝AB 若a n ＞0，∞→n lim a n ＝A ，则A ＞0C 若∞→n lim a n ＝A ，则∞→n lim a n 2＝A 2D 若∞→n lim （a n －b ）＝0，则∞→n lim a n ＝∞→n lim b n5若数列{a n }的通项公式是a n =2)23()1(23n n n n n ------++,n =1,2,…,则∞→n lim （a 1+a 2+…+a n ）等于（ ） A 11 B 17 C 19 D 256数列{a n }中,n a 的极限存在，a 1=51,a n +a n +1=156+n ,n ∈N *,则∞→n lim （a 1+a 2+…+a n ）等于（ ）A 52B 72C 41D 254 7．∞→n lim n n ++++ 212=__________∞→n lim 32222-+n nn =____________∞→n lim ［n （1－31）（1－41）（1－51）…（1－21+n ）］= 8已知a 、b 、c 是实常数，且∞→n lim c bn c an ++=2,∞→n lim b cn c bn --22=3,则∞→n lim acn c an ++22的值是（ ）9 {a n }中a 1=3，且对任意大于1的正整数n ,点（n a ,1-n a ）在直线x －y －3=0上，则∞→n lim2)1(+n a n =_____________10等比数列{a n }公比q =－21,且∞→n lim （a 1+a 3+a 5+…+a 2n －1）=38,则a 1=_____________11已知数列｛a n ｝满足（n －1）a n +1=（n +1）（a n －1）且a 2=6,设b n =a n +n （n ∈N *）（1）求{b n }的通项公式；（2）求∞→n lim （212-b +213-b +214-b +…+21-n b ）的值 12已知{a n }、{b n }都是无穷等差数列,其中a 1=3,b 1=2,b 2是a 2与a 3的等差中项,且∞→n limn n b a =21, 求极限∞→n lim （111b a +221b a +…+nn b a 1）的值例题解析答案例1n的分子有界，分可以无限增大，因此极限为0；②112322+++n n n 的分子次数等于分母次数，极限为两首项(最高项)系数之比； ③∞→n lim1122++n n 的分子次数小于于分母次数，极限为0解：①0nn =； ②2222213321lim lim 3111n n n n n n n n→∞→∞++++==++； ③∞→n lim 2222121lim lim 0111n n n n n n n→∞→∞++==++ 点评：分子次数高于分母次数，极限不存在；分析:（4）因为分子分母都无极限，故不能直接运用商的极限运算法则，可通过变形分子分母同除以n 2后再求极限；（5）因n n +2与n 都没有极限，可先分子有理化再求极限；（6）因为极限的运算法则只适用于有限个数列，需先求和再求极限解:（1）∞→n lim 757222+++n n n =∞→n lim 2275712nn n +++52 （2）∞→n lim （n n +2－n ）=∞→n limnn n n ++2=∞→n lim1111++n21（3）原式=∞→n lim22642n n ++++ =∞→n lim 2)1(n n n +=∞→n lim （1+n1）=1 点评：对于（1）要避免下面两种错误：①原式=)75(lim )72(lim 22+++∞→∞→n n n n n =∞∞=1,②∵∞→n lim（2n 2+n +7）,∞→n lim （5n 2+7）不存在，∴原式无极限对于（2）要避免出现下面两种错误：①∞→n lim （n n +2－n ）=∞→n limn n +2－∞→n lim n =∞－∞=0;②原式=∞→n limn n +2－∞→n lim n =∞－∞不存在对于（3）要避免出现原式=∞→n lim 22n +∞→n lim 24n +…+∞→n lim22n n =0+0+…+0=0这样的错误 例2 B例3 数列{a n }和{b n }都是公差不为0的等差数列，且nn n b a ∞→lim =3,求n nn nb a a a 221lim +++∞→ 的值为解：由nnn b a ∞→lim=3⇒d 1=3d 2，∴n n n nb a a a 221lim +++∞→ =2121114])12([2)1(limd d d n b n d n n na n =-+-+∞→43 点评：化归思想 例4 求nn nn n a a a a --∞→+-lim （a >0);解：nnnn n a a a a --∞→+-lim =⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧<<-=+-=>=+-∞→∞→).10(111lim ),1(0),1(11111lim 2222a a a a a a a n nn n n n 点评：注意分类讨论例5 已知1)11(lim 2=--++∞→b an n n n ,求实数a,b 的值; 解：11)()1(lim 2++-+--∞→n b n b a n a n =1，∴⎩⎨⎧=+-=-1)(01b a a ⇒a=1,b=─1例6已知等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,且有∞→n lim （q a +11－q n ）=21,求a 1的取值范围 解:∞→n lim （q a +11－q n ）=21, ∴∞→n lim q n 一定存在∴0＜|q |＜1或q =1当q =1时，21a －1=21,∴a 1=3 当0＜|q |＜1时，由∞→n lim （q a +11－q n ）=21得q a +11=21,∴2a 1－1=q ∴0＜|2a 1－1|＜1∴0＜a 1＜1且a 121 综上,得0＜a 1＜1且a 1≠21或a 1=3 例7 已知数列｛a n ｝是由正数构成的数列，a 1＝3，且满足lg a n ＝lg a n －1＋lg c ，其中n 是大于1的整数，c 是正数．（1）求数列｛a n ｝的通项公式及前n 和S n ；（2）求∞→n lim1122+-+-n n n n a a 的值．解:（1）由已知得a n ＝ｃ·a n －1,∴｛a n ｝是以a 1＝3，公比为c 的等比数列，则a n ＝3·ｃn －1∴S n ＝⎪⎩⎪⎨⎧≠>--=).10(1)1(3)1(3c c cc c n n 且（2）∞→n lim1122+-+-n nn n a a ＝∞→n lim n n n n c 3211--- ①当c =2时，原式＝－41; ②当ｃ＞2时，原式＝∞→n lim c cc n n 3)2(23)2(11+⋅---＝－c 1;③当0＜ｃ＜2时，原式=∞→n lim 11)2(32)2(31--⋅+-n n c c c 21点评：求数列极限时要注意分类讨论思想的应用 试卷解析 1 答案:B3解析:排除法，取a n ＝（－１）n ，排除A ；取a n ＝n1，排除Ｂ；取a n ＝b n ＝n ，排除D ．答案:C 5 解析:a n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-++--+--------),(22323),(2)23(23为偶数为奇数n n nn nnn n n n 即a n =⎪⎩⎪⎨⎧--).3),(2(为偶数为奇数n n n n∴a 1+a 2+…+a n =（2－1+2－3+2－5+…）+（3－2+3－4+3－6+…）∴∞→n lim （a 1+a 2+…+a n ）=411213132122221-=-+-----+91191-=.2419答案:C6 解析:2（a 1+a 2+…+a n ）=a 1+［（a 1+a 2）+（a 2+a 3）+（a 3+a 4）+…+（a n －1+a n ）］+a n =51+[256+356+…+n 56]+a n ∴原式=21［51+511256-+∞→n lim a n ］=21（51+103+∞→n lim a n ） ∵a n +a n +1=156+n ,∴∞→n lim a n +∞→n lim a n +1=0∴∞→n lim a n =0答案:C7解析:原式=∞→n lim2)1(2++n n n =∞→n lim 221212nnn ++=0∞→n lim 32222-+n n n =∞→n lim 23221nn -+21 解析:∞→n lim ［n （1－31）（1－41）（1－51）…（1－21+n ）］=∞→n lim ［n ×32×43×54×…×21++n n ］=∞→n lim 22+n n=2 答案:C 8解析:答案:D 由∞→n lim cbn can ++=2,得a =2b由∞→n lim b cn c bn --22=3,得b =3c ,∴c =31b ∴c a =6∴∞→n lim a cn c an ++22=∞→n lim 22na c n ca ++=ca =69析:由题意得n a －1-n a =3 （n ≥2）∴{n a }是公差为3的等差数列，1a∴n a =3+（n －1）·3=3n ∴a n =3n 2∴∞→n lim 2)1(+n a n=∞→n lim 12322++n n n =∞→n lim21213nn ++=3 10析:∵q =－21,∴∞→n lim （a 1+a 3+a 5+…+a 2n －1）=4111-a 38∴a 1=2 11 解:（1）n =1时，由（n －1）a n +1=（n +1）（a n －1）,得a 1=1n =2时，a 2=6代入得a 3=15同理a 4=28,再代入b n =a n +n ,有b 1=2,b 2=8,b 3=18,b 4=32,由此猜想b n =2n 2要证b n =2n 2,只需证a n =2n 2－n①当n =1时，a 1=2×12－1=1成立②假设当n =k 时，a k =2k 2－k 成立那么当n =k +1时，由（k －1）a k +1=（k +1）（a k －1）,得a k +1=11-+k k （a k －1） =11-+k k （2k 2－k －1）=11-+k k （2k +1）（k －1）=（k +1）（2k +1）=2（k +1）2－（k +1） ∴当n =k +1时，a n =2n 2－n 正确，从而b n =2n 2（2）∞→n lim （212-b +213-b +…+21-n b ）=∞→n lim （61+161+…+2212-n ）=21∞→n lim ［311⨯+421⨯+…+)1)(1(1+-n n ］ =41∞→n lim ［1－31+21－41+…+11-n －11+n ］=41∞→n lim ［1+21－n 1－11+n ］8312 解:{a n }、{b n }的公差分别为d 1、d 2∵2b 2=a 2+a 3,即2（2+d 2）=（3+d 1）+（3+2d 1）,∴2d 2－3d 1=2又∞→n limn n b a =∞→n lim 21)1(2)1(3d n d n -+-+=21d d =21,即d 2=2d 1, ∴d 1=2,d 2=4∴a n =a 1+（n －1）d 1=2n +1,b n =b 1+（n －1）d 2=4n －2∴n n b a 1=)24()12(1-⋅+n n =41（121-n －121+n ）∴原式=∞→n lim 41（1－121+n ）=41。

数列的极限与收敛性数列是指按一定规律排列并组成序列的一组数的集合。

数列的极限和收敛性是数学中关于数列的重要概念，对于数学分析和应用都具有重要意义。

本文将重点论述数列的极限和收敛性的定义、性质，并给出相关例子以帮助读者更好地理解。

一、数列的极限定义及性质数列的极限是指当数列中的每一项都无限接近某个确定的数时，这个数就是该数列的极限。

下面给出数列极限的正式定义：定义1：数列{an}的极限为L，表示为lim(n→∞) an = L，当且仅当对于任意给定的ε > 0，存在正整数N，使得当n > N时，有|an - L| < ε。

性质1：数列的极限是唯一的。

即对于一个数列只能有一个极限存在。

性质2：如果数列{an}的极限为L，则对于任意给定的ε > 0，存在正整数N，使得当n > N时，有|an| < |L| + ε。

二、数列的收敛性定义及性质数列的收敛性是指数列是否有极限存在的性质。

收敛性有以下两个定义：定义2：数列{an}是收敛的，当且仅当它有有限的极限。

定义3：数列{an}是无界的，当且仅当它没有极限。

性质3：一个数列要么是收敛的，要么是发散的。

性质4：如果数列{an}是收敛的，则其一定是有界的。

三、数列极限的计算方法计算数列的极限是数学分析中的重要内容，常见的计算方法有以下几种：1. 利用数列的性质和定义直接进行计算。

通过逐步逼近，找寻数列中随着n增大而无限接近的数。

2. 利用基本数列的极限性质进行计算。

许多数列的极限可以通过已知的基本数列的极限性质推导出来。

3. 利用数列的递推公式进行计算。

对于一些特殊的数列，可以通过递推公式进行极限计算。

4. 利用数列的特殊性质和方法进行计算。

例如使用夹逼定理、单调有界原理等。

四、数列极限的应用1. 在数学分析中，数列的极限广泛应用于函数的极限、连续性和一致收敛性的研究中。

2. 在物理学中，数列的极限和收敛性在物体运动、力学等领域都有重要的应用。

高考高等数学备考指南数列极限计算在高考高等数学中，数列极限计算是一个重要且具有一定难度的考点。

掌握好数列极限的计算方法，对于在高考中取得优异的数学成绩至关重要。

本文将为大家详细介绍数列极限计算的相关知识和备考策略。

一、数列极限的基本概念首先，我们需要明确数列极限的定义。

对于数列{aₙ}，如果当 n 无限增大时，aₙ 无限趋近于一个常数 A，那么我们就说数列{aₙ}的极限是 A，记作lim(n→∞） aₙ ＝ A。

理解数列极限的概念是进行计算的基础。

要注意，数列极限反映的是数列的变化趋势，而不是数列的某一项的值。

二、常见数列极限的类型1、常数数列如果数列{aₙ}的每一项都等于常数 C，那么lim(n→∞） aₙ ＝ C。

2、等差数列对于等差数列{aₙ}，其通项公式为 aₙ ＝ a₁＋（n 1)d，当 d ＝ 0 时，数列是常数列，极限为 a₁；当d ≠ 0 时，数列的极限不存在。

3、等比数列对于等比数列{aₙ}，其通项公式为 aₙ ＝ a₁qⁿ⁻¹。

当|q| ＜ 1 时，lim(n→∞） aₙ ＝ 0；当 q ＝ 1 时，数列是常数列，极限为 a₁；当|q| ＞ 1 时，数列的极限不存在。

三、数列极限的计算方法1、利用定义计算直接根据数列极限的定义，通过分析数列的变化趋势来确定极限。

但这种方法往往比较复杂，在实际解题中不常用。

2、利用四则运算法则如果lim(n→∞） aₙ ＝ A，lim(n→∞） bₙ ＝ B，那么：（1）lim(n→∞）（aₙ ± bₙ) ＝ A ± B（2）lim(n→∞）（aₙ × bₙ) ＝ A × B（3）lim(n→∞）（aₙ ／ bₙ) ＝ A ／ B （B ≠ 0）在使用四则运算法则时，要注意先判断极限是否存在。

3、利用重要极限（1）lim(n→∞）（1 ＋1/n)ⁿ ＝ e（2）lim(n→∞）（1 ＋x/n)ⁿ ＝eˣ （x 为常数）这些重要极限在解题中经常会用到，需要牢记。

数列极限与数列极限的判别法数列极限是数学中非常重要的概念，它可以用来描述数列的趋势和收敛性质。

数列的极限是指当数列中的元素无限逼近某个常数时，该常数即为数列的极限。

在数学分析中，为了判断一个数列是否有极限，我们需要通过一些判别法来进行推导和验证。

一、数列的有界性判别法数列的有界性是判定数列极限的重要条件之一。

如果一个数列有上界和下界，那么我们可以推断出该数列必有极限。

下面我们使用数列{an} 作为示例来说明这一判别法：{an} 是一个数列，如果存在实数 M，使得对于所有的 n∈N，都有an ≤ M 成立，那么数列 {an} 就是有界的。

进一步，如果 {an} 是单调递增的有界数列，那么它一定有极限，并且极限是该数列的上确界。

二、夹逼定理夹逼定理是另一种常用的数列极限判别法。

它基于一个简单的思想：如果一个数列在两个其他数列之间夹逼住，那么它们的极限应该相同。

下面我们通过一个例子来说明夹逼定理：{an} 是一个数列，{bn} 和 {cn} 是两个数列，假设对于所有的 n∈N，都有bn ≤ an ≤ cn 成立，并且 {bn} 和 {cn} 的极限都等于 L。

那么根据夹逼定理，数列 {an} 的极限也等于 L。

三、单调有界数列的极限对于单调有界数列，它的极限可以通过单调性和有界性来判定。

单调有界数列包括单调递增数列和单调递减数列，它们分别具有上界和下界。

下面我们分别说明这两种情况：1. 单调递增数列的极限：如果数列 {an} 是一个单调递增的有界数列，则它的极限等于该数列的上确界。

2. 单调递减数列的极限：如果数列 {an} 是一个单调递减的有界数列，则它的极限等于该数列的下确界。

综上所述，数列极限与数列极限的判别法涉及到有界性、夹逼定理、单调有界数列等概念和定理。

在实际应用中，我们可以根据数列的特点和已知条件选择合适的判别法来判定数列的极限。

总结：数列极限是数学中重要的概念，通过判别法可以判定数列是否有极限。

高中数学中的数列极限知识点总结数列是高中数学中的重要概念，而数列的极限是数学分析的核心内容之一。

我们在学习数列时，需要理解和掌握数列极限的相关概念和性质，以提升数学思维和解题能力。

本文将对高中数学中的数列极限知识点进行总结，并提供一些例题进行讲解。

1. 数列与数列极限的基本概念数列是由一列数按照一定规律排列而成的，可以用数学公式表示为 {an}，其中n表示序号，an表示第n项。

对于数列来说，我们常常关注的是数列的极限。

数列极限是指数列在无限项情况下逐渐接近的数值，可以用极限符号lim表示。

当数列的极限存在时，我们可以通过计算极限值来求解相关问题。

2. 数列极限的性质数列极限具有以下性质：(1) 唯一性：数列的极限值唯一，即一个数列只有唯一一个极限值。

(2) 有界性：如果数列有极限，那么它一定是有界的，即数列的项在某一范围内。

(3) 保号性：如果数列的极限值大于0（或小于0），那么数列的部分项也大于0（或小于0），反之亦然。

(4) 夹逼性：如果数列的每一项都被两个趋于相同极限的数列夹逼，那么它们的极限也相同。

3. 数列极限的计算方法在实际运用中，我们常常需要计算数列的极限。

对于一些简单的数列，我们可以通过常用的计算方法求解。

(1) 常数数列的极限等于该数列的常数项。

例如：数列 {an} = {2, 2, 2, ...} 的极限等于2。

(2) 等差数列的极限等于首项（a1）。

例如：数列 {an} = {1, 3, 5, ...} 的极限等于1。

(3) 等比数列的极限在一定条件下存在，存在时等于首项乘以公比（ |r| < 1）。

例如：数列 {an} = {2, 1, 0.5, ...} 的极限等于0。

4. 数列极限的收敛与发散数列极限可以分为收敛和发散两种情况。

(1) 收敛：如果数列的极限存在，我们称数列是收敛的。

(2) 发散：如果数列的极限不存在，我们称数列是发散的。

例如：数列 {an} = {1, -1, 1, -1, ...} 是发散的，因为其极限不存在。

数列极限名词解释数列极限是高等数学中的一个重要概念，它描述了一个数列在无穷远处的趋势和特征。

数列极限的定义如下：定义设{x n}为一数列，如果存在常数a，对于任意给定的正数ε（不论它多么小），总存在正整数N，使得当n>N 时，有以下不等式成立：|x n−a|<ε则称数列{x n}收敛于a，常数a称为数列{x n}的极限，并记作limn→∞x n=a如果数列{x n}没有极限，则称{x n}不收敛，或称{x n}发散。

例子下面给出一些数列极限的例子：数列x n=1n的极限为0，即lim n→∞1n=0这是因为对于任意给定的正数ε，只要取N=[1ε]+1（其中[⋅]表示向下取整），则当n>N时，有|1 n −0|=1n<1N<ε数列x n=(−1)n的极限不存在，即limn→∞(−1)n 不存在这是因为对于任意给定的正数ε<2，无论取多大的正整数N，总有n>N时，使得|(−1)n−(−1)n+1|=2>ε这说明数列x n=(−1)n在无穷远处没有固定的趋向值，而是在-1和1之间无限地摆动。

几何意义数列极限的几何意义可以用数轴上的点来表示。

设a=lim n→∞x n，则对于任意给定的正数ε，总存在正整数N，使得当n>N时，有x n落在以a为中心、以ε为半径的开区间(a−ε,a+ε)内。

也就是说，当n足够大时，x n与a之间的距离可以任意小。

数列极限具有以下一些基本性质：唯一性：如果一个数列收敛，则它的极限是唯一确定的。

也就是说，如果lim n→∞x n=a1且lim n→∞x n=a2，则必有a1=a2。

有界性：如果一个数列收敛，则它是有界的。

也就是说，如果lim n→∞x n=a，则存在正数M>0，使得对于任意n=1,2,…都有|x n|≤M保号性：如果一个数列收敛，则它从某项起保持同号。

也就是说，如果lim n→∞x n=a>0（或a<0），则存在正整数N，使得当n>N时，有x n>0（或x n<0）。

数列极限与收敛性数列是高等数学中重要的概念之一，它在数学分析、微积分等学科中有广泛的应用。

概括地说，数列是按照一定规律排列的一系列数的集合。

在研究数列的过程中，我们经常会关注数列的极限和收敛性。

1. 数列极限的定义和性质我们首先来定义数列的极限。

设有一个数列{an}，如果对于任意给定的正数ε，存在正整数N，使得当n>N时，对所有的n，都有|an - a|< ε成立，则我们称数列{an}以a为极限，记作lim(an) = a。

基于极限的定义，我们可以得到以下重要性质：- 数列极限的唯一性：如果数列{an}以a为极限，又以b为极限，则a=b。

- 有界性与无穷性：若数列{an}以a为极限，则{an}必有界；反之，若{an}有界，则必存在极限（不一定是唯一的）。

- 夹逼准则：设对于数列{an}、{bn}和{cn}，若对所有的n，都有an ≤ bn ≤ cn成立，并且lim(an) = lim(cn) = a，则有lim(bn) = a。

2. 数列的收敛性和发散性基于数列极限的概念，我们可以进一步讨论数列的收敛性和发散性。

如果一个数列{an}存在极限，我们称该数列是收敛的；反之，如果不存在极限，我们称该数列是发散的。

- 收敛数列的特点：收敛数列{an}具有以下特点：a. 有界性：收敛数列{an}必定有界。

b. 极限唯一性：收敛数列的极限是唯一的。

c. 极限与数列值的关系：收敛数列的极限必定是其所有数列值（部分项）的聚点。

- 发散数列的特点：发散数列{an}具有以下特点：a. 无界性：发散数列{an}不一定无界，但至少存在一个子列无界。

b. 相对散列性：如果{an}存在子数列{an(k)}不收敛，则{an}发散。

c. 对偶性：对于发散数列{an}，取负号的数列{-an}也是发散数列。

3. 数列收敛的充分条件收敛数列的充分条件是数列的 Cauchy 准则。

根据 Cauchy 准则，数列{an}收敛的充分必要条件是：对于任意正实数ε，存在正整数N，使得当m、n都大于N时，有|am - an| < ε。

数列极限的几种求解方法张宇（渤海大学数学系辽宁锦州121000 中国）摘要在髙等数学中极限是一个重要的基本概念。

高等数学中其他的一些重要概念，如微分、积分、级数等都是用极限来定义的。

本文主要研究了求极限问题的若干种方法。

在纷繁众多的求极限方法中，同学们往往在求解极限时不知如何下手。

文章内容包括对求解简单极限问题的各种常用方法的总结：利用迫敛性：利用单调有界定理；利用柯西准则证明数列极限：这些方法对解决一般数列极限问题都很适用。

还包括在此基础上探索出来的解决各种复杂极限问题的特姝方法，例如：利用数列的构造和性质求数列的极限：利用定积分定义求数列极限以及利用压缩映射原理等特殊方法求数列极限，这些特殊方法对解决复杂极限有很重要的意义，而且还比较方便。

在实际求解过程中，要灵活运用以上各种方法。

关键词：数列，极限，槪念，泄理。

Solution of the limitAbstract : In the higher mathematics limit is an important basic concepts・ In the higher mathematics, some important concepts of other, such as the differential and integration. series are used to define the limit. This paper mainly studies the problem of several limit .In the numerous and numerous limit method. students often in solving limit doesn't know how to start. Tlie contents include the limit for solving all kinds of simple method using the summary: popularizes forced convergence property. Monotone have defined Daniel, Using the proof of cauchy criterion sequence limit. These methods of solving problems are generally sequence limit. Also included on the basis of exploring the problem solving complex limit methods, such as special stnictures and properties of invariable; the sequence limit, Using the integral definition for sequence limit and use the banach cotraction principle as a special method. these special method sequence limit to solve complex limit is important, but also more convenient. In the actual solving process, using various above methods・Key words: Series, limit, the concept, the theorem.引言极限的概念与运算贯穿了高等数学的始终。

数列的极限初步数列是由一系列有序的数按照一定规律排列而成的序列。

在数学中，研究数列的极限是非常重要的一部分，它关乎着函数的性质和数学推理的准确性。

本文将初步介绍数列的极限，包括数列的概念、极限的定义和性质，以及一些常见的数列极限求解方法。

1. 数列的概念数列是由一系列有序的数按照一定规律排列而成的序列。

一般来说，数列可以用以下形式表示：a₁, a₂, a₃, ...其中，a₁, a₂, a₃, ...表示数列的前n项，而n表示项数的下标。

2. 极限的定义数列的极限是指数列随着项数的增加，趋于无穷大或无穷小的值。

极限可以用以下符号表示：lim(n→∞) aₙ = L其中，n表示项数，aₙ表示数列的第n项，L表示极限值。

3. 极限的性质数列的极限具有以下性质：- 极限是唯一的：即数列的极限只有一个值。

- 有界性：如果一个数列存在极限，那么它是有界的，即存在一个常数M，使得对于所有的n，有|aₙ| ≤ M。

- 夹逼定理：如果存在两个数列{bₙ}和{cₙ}，并且对于所有的n，有bₙ ≤ aₙ ≤ cₙ，并且lim(n→∞) bₙ = lim(n→∞) cₙ = L，那么数列{aₙ}也有极限，并且lim(n→∞) aₙ = L。

4. 数列极限的求解方法求解数列的极限可以通过以下几种方式：- 直接求解法：对于一些简单的数列，可以直接根据规律求得其极限值。

例如，对于数列{1/n}，很容易看出当n趋于无穷大时，数列趋于0，即lim(n→∞) (1/n) = 0。

- 递推关系法：对于一些递推关系式给出的数列，可以通过递推关系逐步逼近极限值。

例如，对于斐波那契数列{1, 1, 2, 3, 5, 8, ...}，可以通过fₙ₊₁ = fₙ + fₙ₋₁递推关系逐步逼近黄金比例极限值。

- 收敛定理法：利用一些已知的数列极限定理来求解数列的极限。

例如，夹逼定理可以帮助我们求解一些较为复杂的数列极限。

5. 数列极限的应用数列的极限不仅在数学课程中有重要的地位，还在实际问题的建模和求解中起着重要作用。

数列极限和函数极限极限概念是数学分析中最重要的概念，如连续、导数、积分等都要用极限来定义，而且由极限出发产生的极限方法，是数学分析的最基本的方法.更好的理解极限思想，掌握极限理论，应用极限方法是继续学习数学分析的关键.本文将主要阐述极限的概念、性质、判别方法等问题.1.极限定义1．1 数列极限定义设有数列{}n a 与常数A ，如果对于任意给定的正数ε（不论它有多么小），总存在正整数N ，使得当n N >时，不等式n a A ε-< 都成立，那么就称常数A 是数列{}n a 的极限，或者称数列{}n a 收敛于A ，记作lim n n a A →∞=.读作“当趋n 于无穷大时，n a 的极限等于A 或n a 趋于A ”.数列极限存在，称数列{}n a 为收敛数列，否则称为发散数列.关于数列极限的N ε-定义，着重注意以下几点：（1）ε的任意性: 定义中正数的ε作用在于衡量数列通项n a 与定数的a 接近程度越ε小，表示接近的越好.而正数可ε以任意的小,说明n a 与可a 以接近到任何程度，然而，尽管ε有其任意性，但一经给出，就暂时的被确定下来，以便依靠它来求出N .（2）N 的相应性: 一般说，N 随的ε变小而变大，由此常把N 写作()N ε，来强调N 是依赖与的ε，但这并不意味着N 是由ε所唯一决定的，重要的是N 的存在性，而不在于它值得大小.另外,定义中n N >的也可以改写成n N ≥.（3）几何意义:对于任何一个以A 为中心，ε为半径的开区间(),A A εε-+，总可以在数列{}n a 中找到某一项N a ，使得其后的所有项都位于这个开区间内，而在该区间之外，最多只有{}n a 的有限项（N 项）.数列是定义在自然数集上的函数,当自变量从小到大依次取自然数时,便得到相应的一系列函数值,其解析表达式为()n a f n =;我们把数列中的n 用x 来替换后就得到了一个函数()f x ,数列和函数的区别在于数列中的点是离散的,而函数是连续的,那么类似的我们也有函数极限的定义. 1．2 函数极限定义1.2.1 x →+∞时函数的极限：设函数()f x 为[),a +∞上的函数，A 为定数，若对任给的0ε>，总存在着正数()M a ≥，使得当x M >时有()f x A ε-<，则称函数()f x 当x 趋于+∞时以A 为极限，记作()lim x f x A →+∞=.即有()lim 0,0,,x f x A M x M ε→+∞=⇔∀>∃>∀>有()f x A ε-<.对应的,我们也有()()lim ,lim x x f x A f x A →∞→-∞==的相应的M ε语言成立.对于函数极限的M ε定义着重注意以下几点:（1）在定义中正数M 的作用与数列极限定义中的N 类似,表明x 充分大的程度；但这里所考虑的是比M 大的所有实数x ,而不仅仅是正整数n .（2）当x →+∞时,函数()f x 以A 为极限意味着: A 的任意小邻域内必含有()f x 在+∞的某邻域内的全部函数值.（3）几何意义是:对任给0ε>的,在坐标平面上,平行于x 轴的两条直线y A ε=+与y A ε=-,围成以直线y A =为中心线,宽2ε为的带形区域；定义中的“当x M >时,有()f x A ε-<”表示:在直线x M =的右方,曲线()y f x =全部落在这个带形区域之内.1.2.2 0x x →时函数的极限：设函数()f x 在点0x 的某一去心邻域()'0;Ux δ︒内有定义，A 为定数，如果对于任意给定的正数ε（无论它多么小），总存在正数()'δδ<，使得当00x x δ<-<时，有()f x A ε-<，则常数A 为函数()f x 在0x x →时的极限，记作()0lim x x f x A →=.即()000lim 0,0,:,x x f x A x x x x εδδδ→=⇔∀>∃>∀-<<+有()f x A ε-<.对应的,我们也有()()0lim ,lim x x x x f x A f x A +-→→==的相应的εδ语言成立.对于函数极限的εδ定义着重注意以下几点:（1）定义中的正数δ,相当于数列极限N ε定义中的N ,它依赖于ε,但也不是由ε所唯一确定的,一般来说, ε愈小, δ也相应地要小一些,而且把δ取得更小些也无妨. （2）定义中只要求函数在的某一空心邻域内有定义,而一般不考虑在点处的函数值是否有意义,这是因为,对于函数极限我们所研究的是当x 趋于0x 过程中函数值的变化趋势.（3）定义中的不等式00x x δ<-<等价于()0;x U x δ∈，而不等式()f x A ε-<等价于()();f x U A ε∈.于是，εδ定义又可写成：任给0ε>,存在0δ>,使得一切()0;x U x δ∈有()();f x U A ε∈.或更简单的表为:任给0ε>,存在0δ>,使得()()()0;;f Ux U A δε⊂.（4）几何意义是：将极限定义中的四段话用几何语言表述为对任给0ε>的,在坐标平面上画一条以直线y A =为中心线,宽2ε为的横带,则必存在以直线0x x =为中心线、宽为2δ的数带，使函数()y f x =的图像在该数带中的部分全部落在横带内，但点()()0,x f x 可能例外（或无意义）.2.极限性质2．1 数列极限的性质收敛数列有如下性质：（1）极限唯一性:若数列{}n a 收敛,则它只有一个极限. （2）若数列{}n a 收敛，则{}n a 为有界数列.（3）若数列{}n a 有极限，则其任一子列{}n a 也有极限.（4）保号性，即若()lim 00n n a a →∞=><，则对任何()()()''0,,0a a a a ∈∈,存在正整数1N ，n 1N 时,()''n n a a a a ><.（5）保不等式性:即若{}n a 与{}n b 均为收敛数列, 若存在正整数1N ，使得当n1N 时有n n a b ，则lim lim n n n n a b →∞→∞≤.（6）数列极限的基本公式（四则运算） 设lim ,lim n n n n x y →∞→∞存在,则()()()()lim lim lim lim lim lim lim lim lim 0lim lim lim n n n nn n n n n n nn n n nn n n n n nn n n n n n n n x y x y x y x y x x y y y x y x y →∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞→∞±=±⋅=⋅=≠≤≤2．2函数极限性质（1）极限唯一性；若极限()0lim x x f x →存在，则此极限是唯一的.（2）局部有界性若()0lim x x f x →存在，则()f x 在0x 的某空心邻域()U x ︒内是有界的，当0x 趋于无穷大时，亦成立. （3）局部保号性若()()0lim 00x x f x A →=><，则对任何正数()r A A <<-,存在()0U x ︒使得对一切()0x U x ︒∈有()()()00f x r f x r >><<，当趋于无穷大时，亦成立.（4）保不等式性若()0lim x x f x A →=，()0lim x x g x B →=，且在某邻域()'0;Ux δ内有()()f x g x ≤，则()()0lim lim x x x x f x g x →→≤.（5）函数极限的基本公式（四则运算）设()()lim ,lim x ax af xg x →→存在,则()()()()()()()()()()()()()()()()lim lim lim lim lim lim lim lim lim 0lim x a x ax ax ax ax ax a x a x ax af xg x f x g x f x g x f x g x f x f x g x g x g x →→→→→→→→→→±=±⋅=⋅=≠通过以上对数列极限与函数极限的介绍,可以知道数列极限与函数极限的本质相同,性质一致.3.极限的判别法3.1 数列极限的判别法（1）单调有界定理：单调有界数列必有极限.证明:不妨设{}n a 为有上界的递增数列.由确界原理,数列{}n a 有上确界,记{}sup n a a =.下面证明a 就是{}n a 的极限.事实上,任给0ε>,按上确界的定义,存在数列{}n a 中某一项N a ,使得N a a ε-<.又由{}n a 的递增性，当n N >时有N n a a a ε-<≤。

极限的定义与性质在数学中，极限是一个基础概念，它在各个数学领域中都有着重要的应用。

极限的定义和性质是我们理解和运用这一概念的关键。

本文将探讨极限的定义以及一些与之相关的性质，帮助读者更好地理解和应用极限。

一、极限的定义极限的定义是通过数列或函数的趋近性来描述的。

对于数列来说，我们可以将其定义为当数列中的元素逐渐接近某个确定的值时，我们就说该数列的极限存在。

具体来说，对于数列{an}来说，如果存在一个实数L，对于任意给定的正数ε，都存在正整数N，使得当n>N时，满足|an-L|<ε，那么我们就说该数列的极限存在，且极限值为L。

对于函数来说，极限的定义稍有不同。

设函数f(x)在x趋近于a的过程中的极限为L，那么对于任意给定的正数ε，都存在正数δ，使得当0<|x-a|<δ时，满足|f(x)-L|<ε。

这个定义告诉我们，当自变量x无限接近于a时，函数f(x)的值无限接近于L。

二、极限的性质1. 极限的唯一性：如果一个数列或函数存在极限，那么它的极限是唯一的。

也就是说，数列或函数不可能同时趋近于两个不同的值。

这个性质在数学证明中经常被使用，可以帮助我们确定极限的存在和确定极限的值。

2. 极限的保序性：如果数列{an}的极限存在且为L，而数列{bn}满足对于所有的n，an≤bn，那么数列{bn}的极限也存在且不大于L。

这个性质告诉我们，如果一个数列的每一项都小于另一个数列的对应项，那么它们的极限也具有相同的大小关系。

3. 极限的四则运算：设数列{an}和{bn}的极限分别为A和B，那么有以下四则运算的性质：- 和的极限：{an+bn}的极限为A+B；- 差的极限：{an-bn}的极限为A-B；- 积的极限：{an*bn}的极限为A*B；- 商的极限：如果B≠0，那么{an/bn}的极限为A/B。

4. 极限的夹逼定理：如果数列{an}、{bn}和{cn}满足对于所有的n，an≤bn≤cn，并且数列{an}和{cn}的极限都为L，那么数列{bn}的极限也存在且为L。