高中数学极限
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数列的极限1.数列的极限【知识点的知识】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{a n}的项a n 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{a n}以a 为极限,记作푙푖푚a n=a.(注:a 不一定是{a n}中的项)푛→∞2、几个重要极限:3、数列极限的运算法则:4、无穷等比数列的各项和:(1)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S =푙푖푚S n.푛→∞(2)1/ 3【典型例题分析】典例 1:已知数列{a n}的各项均为正数,满足:对于所有n∈N*,有4푆푛=(푎푛+1)2,其中S n 表示数列{a n}的前n 项푛和.则푙푖푚푎푛=()푛→∞1A.0 B.1 C.2D.2解:∵4S1=4a1=(a1+1)2,∴a1=1.当n≥2 时,4a n=4S n﹣4S n﹣1=(a n+1)2﹣(a n﹣1+1)2,∴2(a n+a n﹣1)=a n2﹣a n﹣12,又{a n}各项均为正数,∴a n﹣a n﹣1=2.数列{a n}是等差数列,∴a n=2n﹣1.푛푛1∴푙푖푚2푛―1=푙푖푚2―1푎푛=푙푖푚푛→∞푛→∞푛→∞푛=12.故选:C.典例 2:已知点P n(a n,b n)在直线l:y=2x+1 上,P1 为直线l 与y 轴的交点,等差数列{a n}的公差为 1(n∈N*).(1)求数列{a n}、{b n}的通项公式;(2)设 c n =1푛|푃1푃푛|(푛≥2),求푙푖푚(푐2+푐3+⋯+푐푛)的值;푛→∞(3)若d n=2d n﹣1+a n﹣1(n≥2),且d1=1,求证:数列{d n+n}为等比数列,并求{d n}的通项公式.解:(1)∵点P n(a n,b n)在直线l:y=2x+1 上,P1 为直线l 与y 轴的交点,∴b n=2a n+1,a1=0,∵等差数列{a n}的公差为 1(n∈N*),∴a n=0+(n﹣1)=n﹣1.b n=2(n﹣1)+1=2n﹣1.(2)解:由(1)可得a n﹣a1=n﹣1,b n﹣b1=2n﹣1﹣1=2n﹣2,∴|P1P n| =(푎푛―푎1)2+(푏푛―푏1)2=(푛―1)2+4(푛―1)2=5(푛―1)(n≥2).2/ 3∴c n =1푛|푃1푃푛|=15푛⋅(푛―1)=115(푛―1―1푛),∴c2+c3+…+c n =15[(1―112)+(2―113)+⋯+(푛―1―1푛)]=15(1―1푛),∴푙푖푚(푐2+푐3+⋯+푐푛)=푙푖푚푛→∞푛→∞15(1―1푛)=5;5(3)证明:n≥2,d n=2d n﹣1+a n﹣1,=2d n﹣1+n﹣2,∴d n+n=2(d n﹣1+n﹣1),∴数列{d n+n}为等比数列,首项为d1+1=2,公比为 2,∴푑푛+푛=2푛,∴푑푛=2푛―푛.【解题方法点拨】(1)只有无穷数列才可能有极限,有限数列无极限.(2)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)1(3)求数列极限最后往往转化为푛푚(m∈N)或qn(|q|<1)型的极限.(4)求极限的常用方法:①分子、分母同时除以n m 或a n.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(如等).④含参数问题应对参数进行分类讨论求极限.∞⑤∞﹣∞,∞,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.3/ 3。
高中数学中的极限运算知识点总结极限是高中数学中重要的概念和工具之一,具有广泛的应用领域。
本文将对高中数学中的极限运算知识点进行总结,包括极限的概念、性质、计算方法以及实际应用等方面。
一、极限的概念1. 定义:当自变量趋近于某个确定值时,函数的取值趋近于某个确定值。
即极限是函数在某一点附近的局部性质。
2. 记号:用lim来表示极限,例如lim(x→a) f(x) = L,表示当x趋近于a时,函数f(x)的极限为L。
3. 无穷大与无穷小:当x趋近于无穷大时,函数的极限可能是无穷大或无穷小。
二、极限的性质1. 唯一性:函数在某一点的极限若存在,则唯一。
2. 有界性:有界函数的极限存在,且极限值在该有界区间内。
3. 局部性:极限的存在只与该点附近的函数值有关,与整体函数的取值无关。
4. 保号性:如果函数在某一点的极限存在且不为零,且函数在该点附近连续,则函数在该点附近保持与极限相同的符号。
三、极限的计算方法1. 代数运算法则:极限具有代数运算的性质,可以通过极限的加减乘除法则进行计算。
2. 数列极限法则:对于递推公式给定的数列,可以通过将递推公式的项逐项求极限来计算数列的极限。
四、常用的极限运算知识点1. 常用极限:- sinx/x的极限lim(x→0) = 1;- a^x(x趋于无穷大)的极限lim(x→∞) = ∞;- e^x(x趋于无穷大)的极限lim(x→∞) = ∞;- ln(1+x)/x的极限lim(x→0) = 1。
2. 极限的四则运算:- 两个函数的和(差)的极限等于各自函数的极限之和(差);- 两个函数的乘积的极限等于各自函数的极限之积;- 两个函数的商的极限等于各自函数的极限之商,其中分母函数的极限不为0。
3. 极限的复合运算:- 实数函数与数列的极限运算;- 函数的函数与数列的极限运算。
五、极限的实际应用极限在数学、物理、经济等学科中具有广泛的应用,常见应用包括:1. 利用极限的概念和性质,推导出数学中的重要定理和公式;2. 在物理学中,通过极限,可以计算出物体在某一瞬间的速度、加速度等相关信息;3. 在经济学中,通过极限,可以计算出市场需求、供应等相关指标。
高中数学极限问题解题思路与例题一、引言高中数学中,极限问题是一个重要的考点,也是学生们普遍感到困惑的一个难点。
正确理解和掌握极限问题的解题思路对于学习数学和应对考试都具有重要意义。
本文将从基本概念、解题思路和例题分析三个方面,详细介绍高中数学极限问题的解题方法。
二、基本概念1. 极限的定义极限是数学中一个重要的概念,用于描述函数在某一点附近的趋势。
对于函数f(x),当自变量x无限接近某一点a时,如果函数值f(x)无限接近于一个常数L,那么我们就说函数f(x)在点a处的极限为L,记作lim(x→a)f(x)=L。
2. 极限的性质极限具有一些重要的性质,如极限的唯一性、四则运算法则、复合函数的极限等。
掌握这些性质对于解题非常有帮助。
三、解题思路1. 分析题目在解决极限问题时,首先要仔细分析题目,明确题目中给出的条件和要求。
特别要注意是否存在不确定形式,如0/0、∞/∞等。
2. 利用基本极限高中数学中,有一些基本的极限公式是非常重要的,如lim(x→0)(sinx/x)=1、lim(x→∞)(1+x)^1/x=e等。
在解题时,可以利用这些基本极限公式来简化计算。
3. 利用极限的性质极限具有一些重要的性质,如极限的四则运算法则、复合函数的极限等。
在解题时,可以灵活运用这些性质来简化计算。
4. 利用夹逼定理夹逼定理是解决极限问题的常用方法之一。
当我们无法直接计算出极限时,可以通过找到两个函数,一个上界函数和一个下界函数,使得它们的极限都等于我们要求的极限,从而利用夹逼定理求出极限的值。
四、例题分析1. 例题一求极限lim(x→0)(x^2+sinx)/x。
解析:首先,我们可以利用基本极限lim(x→0)(sinx/x)=1,将题目转化为lim(x→0)(x+sinx)/x。
然后,利用极限的四则运算法则,将分子和分母分别求极限,得到lim(x→0)x/x+lim(x→0)sinx/x=1+0=1。
2. 例题二求极限lim(x→∞)(2x^2+x)/(3x^2-4x)。
高中数学极限公式高中数学中,极限是一个重要的概念。
它在各种数学分支中都有重要的应用,并且是理解和掌握高中数学的基础。
为帮助读者更好地理解和应用极限,下面将介绍一些常用的极限公式和性质。
1.基本极限公式:(1)极限的四则运算法则:a) 如果$\lim_{x \rightarrow a} f(x) = L$,$\lim_{x\rightarrow a} g(x) = M$,那么$\lim_{x \rightarrow a} (f(x) \pm g(x)) = L \pm M$。
b) 如果$\lim_{x \rightarrow a} f(x) = L$,$\lim_{x\rightarrow a} g(x) = M$,那么$\lim_{x \rightarrow a} (f(x)\cdot g(x)) = L \cdot M$。
c) 如果$\lim_{x \rightarrow a} f(x) = L$,$\lim_{x\rightarrow a} g(x) = M$,且$M \neq 0$,那么$\lim_{x \rightarrow a} \left(\frac{f(x)}{g(x)}\right) = \frac{L}{M}$。
(2)常数极限公式:a) $\lim_{x \rightarrow a} k = k$(常数的极限等于它本身)。
b) $\lim_{x \rightarrow a} x = a$(自变量的极限等于它的取值点)。
c) $\lim_{x \rightarrow a} x^n = a^n$(幂函数的极限等于各次幂的极限)。
2.无穷大与无穷小:(1) 无穷大的定义:如果对于任意的正数$M$,都存在正数$\delta$,使得当$0 < ,x-a, < \delta$时,有$,f(x), > M$,那么我们称函数$f(x)$当$x$趋近于$a$时的极限为无穷大,记为$\lim_{x \rightarrow a} f(x) = +\infty$。
高中数学中的极限概念详解在高中数学中,极限是一个关键的概念,它为我们理解数学的连续性和趋势提供了基础。
在本文中,我们将详细解释极限的概念、计算方法和应用。
首先,我们来了解极限的定义。
在数学中,极限表示一个函数在自变量无限接近某一特定的值时的趋势。
当自变量趋近于这个特殊值时,函数的取值也会逐渐接近于一个确定的数值。
这个特殊值被称为极限点,而函数在极限点处的取值则称为极限。
数学上用符号“lim”来表示极限,例如lim f(x) = L表示当x趋近于某一值时,f(x)的极限为L。
接下来,我们来看一些常用的极限计算方法。
在高中数学中,有几种常见的方法可以计算极限。
首先是代入法,即将自变量的值代入函数中计算。
如果得到的结果存在一个有限值,那么这个有限值即为函数在该点的极限。
如果得到的结果是无穷大(正无穷大或负无穷大),则说明函数在该点不存在极限。
其次是夹逼定理,它用于计算特定类型的极限。
夹逼定理基于一个原则:如果一个函数在两个连续的点之间被夹在两个其他函数之间,并且这两个函数的极限相等,那么这个函数的极限也等于这个公共极限。
另外还有无穷小量的概念,即当自变量趋近于某一值时,函数取值可以无限接近于零。
利用无穷小的性质,我们可以推导出一些特定类型的极限。
然后,我们来探讨极限的应用。
极限在数学中有广泛的应用,尤其在微积分和解析几何中。
在微积分中,极限是求导和积分的基本工具。
通过极限的概念,我们可以推导出导数的定义并计算各种函数的导数,进而研究函数的变化趋势。
在解析几何中,极限可以用来计算曲线的切线和曲率。
通过求解极限,我们可以确定曲线上某一点的切线斜率以及曲线在该点的曲率大小,从而揭示出曲线的几何性质。
最后,我们来总结一下。
高中数学中的极限概念是我们理解数学中连续性和趋势的基础。
极限的定义为我们提供了一种数学语言来描述函数在特定点的趋势。
我们可以通过代入法、夹逼定理和无穷小量的应用等方法计算极限。
极限的应用广泛,特别是在微积分和解析几何中。
高中数学新课——极限一、教学目标1. 理解极限的概念,掌握极限的表示方法。
2. 学会求函数在某一点的极限。
3. 理解无穷小和无穷大的概念,并能比较无穷小和无穷大的大小。
4. 了解极限在数学分析中的应用。
二、教学内容1. 极限的概念:函数在某一点的极限,无穷小,无穷大。
2. 极限的表示方法:极限符号“\(\lim\)”,极限表达式。
3. 求函数在某一点的极限:直接求极限,定义法求极限,夹逼定理求极限。
4. 无穷小和无穷大的比较:无穷小比较,无穷大比较。
5. 极限在数学分析中的应用:导数,积分。
三、教学重点与难点1. 重点:极限的概念,极限的表示方法,求函数在某一点的极限。
2. 难点:无穷小和无穷大的比较,极限在数学分析中的应用。
四、教学方法1. 采用讲解法,引导学生理解极限的概念,掌握极限的表示方法。
2. 采用案例分析法,让学生通过具体的例子学会求函数在某一点的极限。
3. 采用比较法,让学生理解无穷小和无穷大的概念,并能比较它们的大小。
4. 采用联系实际法,让学生了解极限在数学分析中的应用。
五、教学准备1. 教学课件:极限的概念,极限的表示方法,求函数在某一点的极限,无穷小和无穷大的比较,极限在数学分析中的应用。
2. 例题:求函数在某一点的极限的例题。
3. 练习题:巩固极限的概念和求函数在某一点的极限的方法。
教案一、导入(5分钟)1. 引入极限的概念,引导学生思考函数在某一点的极限是什么。
2. 介绍极限的表示方法,让学生熟悉极限符号“\(\lim\)”和极限表达式。
二、新课内容(15分钟)1. 讲解极限的概念,解释无穷小和无穷大的概念。
2. 讲解求函数在某一点的极限的方法:直接求极限,定义法求极限,夹逼定理求极限。
三、案例分析(15分钟)1. 通过具体的例子,让学生学会求函数在某一点的极限。
2.让学生尝试解决一些求极限的问题,并及时给予指导和解答。
四、无穷小和无穷大的比较(10分钟)1. 讲解无穷小比较和无穷大比较的方法。
高中数学中的极限与连续函数数学是一门精密而又纯粹的学科,它涉及到许多重要的概念和原理。
在数学的大门中,极限与连续函数是必修的课程,它们在高中数学中占据着重要的地位。
本文将重点探讨高中数学中的极限与连续函数的基本概念和性质。
一、极限的概念极限是数学中的一个重要概念,它描述了一个函数在某一点上的趋势或变化情况。
在高中数学中,我们通常用极限符号来表示一个函数在无穷或某一点上的极限值。
例如,lim(x→a)f(x)表示当自变量x趋近于a时,函数f(x)的极限值。
极限具有一些基本的性质。
首先,极限存在唯一性,也就是说一个函数的极限只能有一个值。
其次,如果一个函数的极限存在,那么它的左极限和右极限一定存在,并且相等。
最后,对于无穷极限,我们可以用无穷和有限的值来表示。
二、连续函数的定义与性质连续函数是极限的重要应用之一。
在高中数学中,我们称一个函数在某一点上连续,如果它在该点上的极限值等于该点的函数值。
换句话说,函数在某一点上连续,意味着它不存在跳跃或间断的情况。
连续函数具有一些基本的性质。
首先,如果一个函数在某点上连续,那么它在该点的某个小区间内也是连续的。
其次,连续函数的四则运算结果仍然是一个连续函数。
此外,连续函数与极限之间存在着紧密的联系,我们可以利用极限的性质来研究连续函数的特性。
三、极限与连续函数的应用极限与连续函数在高中数学中有着广泛的应用。
首先,它们能够帮助我们探究函数的奇点和特殊点,揭示函数图像的特征。
其次,它们在微积分中有着重要的应用,例如用于求解函数的导数和积分。
此外,极限与连续函数还与数列的收敛性和级数的求和等问题有着密切的关联。
总结:高中数学中的极限与连续函数是数学学习的重要内容。
通过学习极限的概念和连续函数的性质,我们能够更好地理解数学的本质和应用。
极限与连续函数具有广泛的应用领域,不仅在数学中扮演着重要角色,而且在其他学科中也有着重要的应用。
因此,在高中数学学习中,我们要注重理解和掌握极限与连续函数的基本概念和性质,为深入学习和应用打下坚实的基础。
高中数学第十三章-极 限考试内容: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.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.§13. 极 限 知识要点1. ⑴第一数学归纳法:①证明当n 取第一个0n 时结论正确;②假设当k n =(0,n k N k ≥∈+)时,结论正确,证明当1+=k n 时,结论成立.⑵第二数学归纳法:设)(n P 是一个与正整数n 有关的命题,如果①当0n n =(+∈N n 0)时,)(n P 成立;②假设当k n ≤(0,n k N k ≥∈+)时,)(n P 成立,推得1+=k n 时,)(n P 也成立. 那么,根据①②对一切自然数0n n ≥时,)(n P 都成立.2. ⑴数列极限的表示方法:①a a n n =∞→lim ②当∞→n 时,a a n →.⑵几个常用极限:①C C n =∞→lim (C 为常数) ②),(01lim 是常数k N k nk n ∈=∞→ ③对于任意实常数, 当1|| a 时,0lim =∞→n n a 当1=a 时,若a = 1,则1lim =∞→n n a ;若1-=a ,则n n n n a )1(lim lim -=∞→∞→不存在 当1 a 时,n n a ∞→lim 不存在 ⑶数列极限的四则运算法则:如果b b a a b n n n ==∞→∞→lim ,lim ,那么 ①b a b a n n n ±=±∞→)(lim ②b a b a n n n ⋅=⋅∞→)(lim③)0(lim ≠=∞→b ba b a n n n 特别地,如果C 是常数,那么Ca a C a C n n n n n =⋅=⋅∞→∞→∞→lim lim )(lim . ⑷数列极限的应用: 求无穷数列的各项和,特别地,当1 q 时,无穷等比数列的各项和为)1(11 q q a S -=. (化循环小数为分数方法同上式)注:并不是每一个无穷数列都有极限.3. 函数极限;⑴当自变量x 无限趋近于常数0x (但不等于0x )时,如果函数)(x f 无限趋进于一个常数a ,就是说当x 趋近于0x 时,函数)(x f 的极限为a .记作a x f x x =→)(lim 0或当0x x →时,a x f →)(. 注:当0x x →时,)(x f 是否存在极限与)(x f 在0x 处是否定义无关,因为0x x →并不要求0x x =.(当然,)(x f 在0x 是否有定义也与)(x f 在0x 处是否存在极限无关.⇒函数)(x f 在0x 有定义是)(lim 0x f x x →存在的既不充分又不必要条件.) 如⎩⎨⎧+--=1111)( x x x x x P 在1=x 处无定义,但)(lim 1x P x →存在,因为在1=x 处左右极限均等于零.⑵函数极限的四则运算法则:如果b x g a x f x x x x ==→→)(lim ,)(lim 00,那么 ①b a x g x f x x ±=±→))()((lim 0②b a x g x f x x ⋅=⋅→))()((lim 0③)0()()(lim 0≠=→b ba x g x f x x 特别地,如果C 是常数,那么)(lim ))((lim 00x f C x f C x x x x →→=⋅. n x x n x x x f x f )](lim [)]([lim 00→→=(+∈N n ) 注:①各个函数的极限都应存在.②四则运算法则可推广到任意有限个极限的情况,但不能推广到无限个情况. ⑶几个常用极限: ①01lim =∞→xn ②0lim =+∞→x x a (0<a <1);0li m =-∞→x x a (a >1) ③1sin lim 0=→x x x 1sin lim 0=⇒→x x x④e x x x =+∞→)11(lim ,e x x x =+→10)1(lim (71828183.2=e ) 4. 函数的连续性:⑴如果函数f (x ),g (x )在某一点0x x =连续,那么函数)0)(()()(),()(),()(≠⋅±x g x g x f x g x f x g x f 在点0x x =处都连续.⑵函数f (x )在点0x x =处连续必须满足三个条件: ①函数f (x )在点0x x =处有定义;②)(lim 0x f x x →存在;③函数f (x )在点0x x =处的极限值等于该点的函数值,即)()(lim 00x f x f x x =→. ⑶函数f (x )在点0x x =处不连续(间断)的判定: 如果函数f (x )在点0x x =处有下列三种情况之一时,则称0x 为函数f (x )的不连续点. ①f (x )在点0x x =处没有定义,即)(0x f 不存在;②)(lim 0x f x x →不存在;③)(lim 0x f x x →存在,但)()(lim 00x f x f x x ≠→. 5. 零点定理,介值定理,夹逼定理:⑴零点定理:设函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,且0)()( b f a f ⋅.那么在开区间),(b a 内至少有函数)(x f 的一个零点,即至少有一点ξ(a <ξ<b )使0)(=ξf . ⑵介值定理:设函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续,且在这区间的端点取不同函数值,B b f A a f ==)(,)(,那么对于B A ,之间任意的一个数C ,在开区间),(b a 内至少有一点ξ,使得C f =)(ξ(a <ξ<b ).⑶夹逼定理:设当δ ||00x x -时,有)(x g ≤)(x f ≤)(x h ,且A x h x g x x x x ==→→)(lim )(lim 00,则必有.)(lim 0A x f x x =→ 注:||0x x -:表示以0x 为的极限,则||0x x -就无限趋近于零.(ξ为最小整数)6. 几个常用极限: ①1,0lim q q n n =+∞→ ②)0(0!lim a n a nn =+∞→ ③k a a n n kn ,1(0lim =+∞→为常数) ④0ln lim=+∞→n n n ⑤k n n k n ,0(0)(ln limεε=+∞→为常数)。
高考数学极限运算方面精讲在高考数学中,极限运算是考察学生数学素养和逻辑思维的重要知识点之一。
在这篇文章中,将系统、全面地讲解高考数学中与极限运算相关的知识点,帮助学生更好地掌握这一难点。
一、极限的概念首先,我们需要了解什么是极限。
极限是指函数在自变量趋近于某个值时,相应的函数值也趋近于某个确定的值。
通俗地说,如果一个序列或者函数在某个点附近越来越接近一个确定的值,那么我们就称这个确定的值为这个序列或者函数的极限。
通常用符号“lim”表示。
例如:lim(x→1) (x²-1)/(x-1) = 2其中“x→1”表示x趋近于1的时候,函数值的极限是2。
在高中数学课程中,我们已经学习了一些基础的极限运算,包括无穷小量的定义、极限的四则运算、夹挤定理等等。
这里我们不再赘述。
二、常用的极限公式除了基本的极限运算,高中数学还有一些常用的极限公式,下面分别介绍。
1. 洛必达法则洛必达法则是求解不定式的极限时常用的一种方法。
它的核心思想是将极限转化为求导数的极限。
具体而言,如果一个不定式的极限为0/0或者±∞/±∞时,我们可以对这个不定式进行求导,再重新计算极限,如果新的极限存在,那么它就是原不定式的极限。
例如:lim(x→0) sinx/x这个不定式的极限为0/0型。
我们对它求导得到:lim(x→0) cosx/1 = cos0/1 = 1因此,原不定式的极限为1。
需要注意的是,洛必达法则是一种常用的方法,但并不是所有的不定式都可以用它来求解。
对于其他类型的不定式,我们需要采取不同的方法。
2. Π面积公式Π面积公式是一种计算极限的常用公式,它的核心思想是将面积转化为无穷小量的加和求解。
具体而言,如果一个曲线在自变量趋近于无穷大的时候,它的面积趋近于某个确定的值,那么我们就可以用Π面积公式计算这个确定的值。
例如:lim(n→∞) Σ(k=1→n) 1/n*[1+(k/n)]²这个极限表示一个从1到n,等差为1/n的序列。
高中数学知识点:极限1. 什么是极限?答:极限是一个变量趋近于某一值时(通常是无穷大或无穷小)的过程。
2. 举例说明什么是极限。
答:比如当x趋近于无穷大时,1/x的极限为0。
3. 什么是单侧极限?答:当变量趋近于某一点时,如果左右两侧的极限不相等,那么就存在单侧极限。
4. 什么是无穷小?答:当变量趋近于某一值时,如果该变量趋近于0,那么该变量被称为无穷小。
5. 无穷小与极限有何关系?答:无穷小是用来描述极限过程中变量的行为,也就是当变量趋近于某一值时的表现。
6. 极限存在的条件是什么?答:当左右两侧的极限相等时,极限才存在。
7. 极限不存在的情况有哪些?答:1)当左右两侧的极限不相等时;2)当左右两侧的极限均不存在时。
8. 极限的运算规则有哪些?答:1)极限的加减法:若lim f(x)=a,lim g(x)=b,则lim[f(x)±g(x)]=a±b;2)极限的乘法:若lim f(x)=a,lim g(x)=b,则lim [f(x)g(x)]=ab;3)极限的除法:若lim f(x)=a,lim g(x)=b(b≠0),则lim [f(x)/g(x)]=a/b。
以上规则仅在极限存在的情况下成立。
9. 什么是函数的连续性?答:函数在某一点处连续,当且仅当该点左右两侧的极限相等,且该点处的函数值等于其极限值。
10. 极限的应用有哪些?答:极限在微积分中有广泛的应用,如求导、积分等。
练习题:1. 求limx→1 (x^2-1)/(x-1)。
答:limx→1 (x^2-1)/(x-1) = limx→1 (x+1) = 2。
2. 求limx→∞ (2x+1)/(4x-2)。
答:limx→∞ (2x+1)/(4x-2) = limx→∞ (2+1/x)/(4-2/x) = 1/2。
3. 求极限limx→2 (2x+5)/|x-2|。
答:左极限:limx→2^- (2x+5)/|x-2| = -7/0^- = 无穷大;右极限:limx→2^+ (2x+5)/|x-2| = 9/0^+ = 无穷大。
高中数学极限、数学归纳法一、选择题(本大题共6个小题,每小题6分,共36分) 1.(精选考题·高考) lim n →∞ (1+13+132+…+13n )=( )A.53B.32 C .2 D .不存在 解析:lim n →∞ (1+13+132+…+13n )=11-13=32. 答案:B2.设函数f (x )=(x +1)2(x -2),则lim x →-1f ′(x )x +1等于( ) A .6 B .2 C .0 D .-6解析:∵f ′(x )x +1=(x +1)2+2(x +1)(x -2)x +1=3x -3,∴lim x →-1f ′(x )x +1=-6. 答案:D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3x -1(x >1)ax +1 (x ≤1)在x =1处连续,则f-1(3)等于( )A .0B .1C .-23 D.23解析:∵函数f (x )在x =1处连续,∴f (1)=lim x →1x 2+2x -3x -1=4.又当x =1时,f (1)=a +1,∴a =3.当x >1时,令x 2+2x -3x -1=3,得x =0或1,不满足题设.当x ≤1时,令3x +1=3,得x =23,满足题设.∴f -1(3)=23.答案:D4.用数学归纳法证明1n +1+1n +2+…+12n >1134时,由n =k 到n=k +1,不等式左边的变化是( )A .增加12(k +1)一项B .增加12k +1和12k +2两项C .增加12k +1,12k +2两项,同时减少1k +1一项D .以上结论均错解析:n =k 时,不等式左边为1k +1+1k +2+…+12k ,n =k +1时,不等式左边为1k +2+1k +3+…+12k +12k +1+12k +2,故增加12k +1,12k +2两项,减少1k +1一项.答案:C5.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2a n (n ≥2),而a 1=1,通过计算a 2,a 3,a 4,猜想a n = ( )A.2(n +1)2B.2n (n +1)C.22n -1D.22n -1解析:由S n =n 2a n 知S n +1=(n +1)2a n +1, ∴S n +1-S n =(n +1)2a n +1-n 2a n , ∴a n +1=(n +1)2a n +1-n 2a n ,∴a n +1=nn +2a n (n ≥2).当n =2时,S 2=4a 2,又S 2=a 1+a 2, ∴a 2=a 13=13,a 3=24a 2=16,a 4=35a 3=110.由a 1=1,a 2=13,a 3=16,a 4=110.猜想a n =2n (n +1).答案:B6.设a ,b 满足lim x →2 x 2-bx -2x +2b x -a =-1,则lim n →∞a n +1+ab n -1a n -1+2b n等于( )A .1 B.12C.13D.14 解析:依题意得a =2,lim x →2 x 2-bx -2x +2b x -a =lim x →2(x -b )(x -2)x -2=lim x →2 (x -b )=2-b =-1,因此b =3.故lim n →∞a n +1+ab n -1a n -1+2b n=lim n →∞2n +1+2×3n -12n -1+2×3n =lim n →∞ 4×(23)n -1+2(23)n -1+2×3=13. 答案:C二、填空题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分)7.设a =lim x →1x 3-x x 4-1,则1+a +a 2+a 3+…=________. 解析:∵a =lim x →1x 3-x x 4-1=lim x →1 x (x -1)(x +1)(x -1)(x +1)(x 2+1)=lim x →1xx 2+1=12, ∴1+a +a 2+a 3+…=2. 答案:28.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a cos x (x ≥0)x 2-1 (x <0)在点x =0处连续,则a=________.解析:由题意得lim x →0-f (x )=lim x →0- (x 2-1)=-1,lim x →0+f (x )=lim x →0+a cos x =a ,由于f (x )在x =0处连续,因此a =-1.答案:-19.已知log a b >1(0<a <1),则lim n →∞b n +a n b n -a n=________. 解析:log a b >1,0<a <1得0<b <a ,∴lim n →∞b n +a nb n -a n =lim n →∞ (b a )n+1(b a)n-1=-1. 答案:-1三、解答题(本大题共3个小题,共46分)10.(本小题满分15分)已知数列{a n }的前n 项和S n =(n 2+n )·3n .(1)求lim n →∞a n S n; (2)证明:a 112+a 222+…+a n n 2>3n.解:(1)因为lim n →∞a n S n =lim n →∞ S n -S n -1S n =lim n →∞ (1-S n -1S n )=1-lim n →∞S n -1S n , lim n →∞S n -1S n =13lim n →∞ n -1n +1=13, 所以lim n →∞a n S n =23. (2)证明:当n =1时,a 112=S 1=6>3;当n >1时,a 112+a 222+…+a n n 2=S 112+S 2-S 122+…+S n -S n -1n 2=(112-122)·S 1+(122-132)·S 2+…+[1(n -1)2-1n 2]S n -1+1n 2·S n >S nn2=n 2+n n2·3n >3n.综上知,当n ≥1时,a 112+a 222+…+a nn2>3n .11.(本小题满分15分)已知{a n }是由非负整数组成的数列,满足a 1=0,a 2=3,a 3=2,a n +1a n =(a n -1+2)(a n -2+2),n =3,4,5,….试用数学归纳法证明:a n =a n -2+2,n =3,4,5,…; 证明:①当n =3时,a 3=2=a 1+2,所以等式成立; ②假设当n =k ≥3时等式成立,即a k =a k -2+2.而由题设有a k +1a k =(a k -1+2)(a k -2+2). 由a k -2是非负整数,得a k =a k -2+2≠0, ∴a k +1=a k -1+2,即当n =k +1时,等式也成立. 综合①②得:对任意正整数n ≥3, 都有a n =a n -2+2.12.(本小题满分16分)在数列{a n }中,a 1=1,当n ≥2时,a n ,S n ,S n -12成等比数列.(1)求a 2,a 3,a 4并推出a n 的表达式, (2)用数学归纳法证明所得的结论. 解:∵a n ,S n ,S n -12成等比数列,∴S 2n =a n (S n -12)(n ≥2)①(1)由a 1=1,S 2=a 1+a 2=1+a 2代入①得a 2=-23,由a 1=1,a 2=-23,S 3=13+a 3代入①得a 3=-215.同理可得a 4=-235,由此可推出a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 (n =1)-2(2n -3)(2n -1) (n ≥2).(2)证明:①当n =1、2、3、4时,由(1)知猜想成立, ②假设n =k (k ≥2,k ∈N *)时, a k =-2(2k -3)(2k -1)成立.故S 2k =-2(2k -3)(2k -1)·(S k -12),∴(2k -3)(2k -1)S 2k +2S k -1=0, ∴S k =12k -1,S k =-12k -3(舍).由S 2k +1=a k +1·(S k +1-12)得(S k +a k +1)2=a k +1(a k +1+S k -12),∴1(2k -1)2+a 2k +1+2a k +12k -1=a 2k +1+a k +12k -1-12a k +1, ∴a k +1=-2[2(k +1)-3]·[2(k +1)-1],即n =k +1时,命题也成立.由①②知a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 (n =1)-2(2n -3)(2n -1) (n ≥2)对一切n ∈N *成立.1.1lim x → (xx -1+x -3x 2-1)等于( )A .1B .2C .3D .4解析:∵xx -1+x -3x 2-1=x (x +1)+x -3x 2-1=x 2+2x -3x 2-1=(x -1)(x +3)(x +1)(x -1)=x +3x +1,∴1lim x → (xx -1+x -3x 2-1)=1lim x → x +3x +1=1+31+1=2. 答案:B2.函数f (x )=(x -a )(x +b )x -c 在点x =1和x =2处的极限值都是0,而在点x =-2处不连续,则不等式f (x )>0的解集为( )A .(-2,1)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-2,1)∪(2,+∞)D .(-∞,-2)∪(1,2)解析:由已知得:f (x )=(x -1)(x -2)x +2,则f (x )>0的解集为(-2,1)∪(2,+∞).答案:C3.设常数a >0,(ax 2+1x)4的展开式中x 3的系数为32,则li m n →∞(a +a 2+a 3+…+a n )=________.解析:∵T r +1=C r 4a 4-rx 8-5r 2,令8-5r2=3,得r =2,∴x 3的系数为C 24a 2=6a 2=32,则a =12,∴li m n →∞ (a +a 2+a 3+…+a n )=121-12=1.答案:14.(精选考题·高考)将直线l 1:x +y -1=0,l 2:nx +y -n =0,l 3:x +ny -n =0(n ∈N *,n ≥2)围成的三角形面积记为S n ,则lim n →∞S n =________.解析:如图所示, 由⎩⎪⎨⎪⎧nx +y -n =0,x +ny -n =0得错误!则直线l 2、l 3交于点A (n n +1,nn +1).S n =12×1×n n +1+12×1×n n +1-12×1×1=n n +1-12,lim n →∞S n =lim n →∞ (nn +1-12)=lim n →∞ 11+1n-12=1-12=12. 答案:125.对于数列{x n },满足x 1=43,x n +1=3x n1+x 3n;函数f (x )在(-2,2)上有意义,f (-12)=2,且满足x ,y ,z ∈(-2,2)时,有f (x )+f (y )+f (z )=f (x +y +z1+xyz)成立.(1)求f (43)的值;(2)求证:{f (x n )}是等比数列;(3)设{f (x n )}的前n 项和为S n ,求li m n →∞ 3n -2S n.解:(1)由x =y =z =0⇒3f (0)=f (0),∴f (0)=0, 令z =0,得f (x )+f (y )=f (x +y ), 再令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (0)=0, 则f (-x )=-f (x ).所以f (43)=f (12)+f (12)+f (12)=3f (12)=-3f (-12)=-6.(2)证明:由x 1=43,结合已知可得0<x n +1=3x n 1+x 3n =31x n+x 2n≤34<2;由f (x n +1)=f (3x n 1+x 3n )=f (x n +x n +x n1+x 3n)=f (x n )+f (x n )+f (x n )=3f (x n ),得f (x n +1)f (x n )=3,即{f (x n )}是以-6为首项,以3为公比的等比数列,且f (x n )=-2×3n .(3)由S n =a 1(1-q n )1-q =-6×(1-3n )1-3=3×(1-3n ),得lim n →∞ 3n -2S n =lim n →∞ 3n -23×(1-3n )=lim n →∞ 1-23n3×(13n -1)=-13.。