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课题:数列的极限、数学归纳法
一知识要点
(一)数列的极限
1.定义:对于无穷数列{an},若存在一个常数A,无论预选指定多么小的正数?,都能在数列中找到一项aN,使得当n>N时,|an-A|
n??2.运算法则:若liman、limbn存在,则有
n??n?? lim(an?bn)?liman?limbn;lim(an?bn)?liman?limbn
n??n??n??n??n??n??limanannlim???(limbn?0) n??blimbnn??nn???0(a?1)?3.两种基本类型的极限:<1> S=liman??1 (a?1)n???不存在(a?1或a??1)?<2>设f(n)、g(n)分别是关于n的一元多项式,次数分别是p、q,最高次项系数
?0(p?q)?f(n)?ap分别为ap、bp且g(n)?0(n?N),则lim??(p?q)
n??g(n)?bq?不存在(p?q)?4.无穷递缩等比数列的所有项和公式:S?a1 (|q|<1) 1?qn??无穷数列{an}的所有项和:S?limSn (当limSn存在时)
n??(二)数学归纳法
数学归纳法是证明与自然数n有关命题的一种常用方法,其证题步骤为:
①验证命题对于第一个自然数n?n0 成立。
②假设命题对n=k(k≥n0)时成立,证明n=k+1时命题也成立. 则由①②,对于一切n≥ n0的自然数,命题都成立。
二、例题(数学的极限)
3n2?2n?1例1.(1)lim= ;
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2).数列{an}和{bn}都是公差不为0的等差数列,且limana?a???an=3,则lim12=
n??n??bnb2nn1?an?1(3.)lim(a>1)= ;
n??2?anmi(l(4).
n??321n?????)n2?1n2?1n21?1= ;
(5).lim(n2?2n?n)= ;
n??(6).等比数列{an}的公比为q=─1/3,则lim??a1?a2???an= ;
n??a?a???a242n.
例2.将无限循环小数0.12;1.3212化为
??n2?1?an?b)?1,求实数a,b的值; 例3.已知lim(n??n?1
例4.数列{an},{bn}满足lim(2an+bn)=1, lim(an─2bn)=1,试判断数列{an},{bn}的
n??n??极限是否存在,说明理由并求lim(anbn)的值.
n??
例5.设首项为a,公差为d的等差数列前n项的和为An ,又首项为a,公比为r的等比数列前n项和为Gn ,其中a≠0,|r|<1.令Sn=G1+G2+?+Gn,若有lim(n??Ann?Sn)=a,
求r的值.
例6.设首项为1,公比为q(q>0)的等比数列的前n项之和为Sn,又设Tn=
1例7.{an}的相邻两项an,an+1是方程x2─cnx+()n=0的两根,又a1=2,求无穷等比
3c1,c2,?cn, ?的各项和.
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SnSn?1(n?1,2,?),求limTn.
n??亿库教育网 http://www.eku.cc
例8.在半径为R的圆内作内接正方形,在这个正方形内作内切圆,又在圆内作内接正方形,如此无限次地作下去,试分别求所有圆的面积总和与所有正方形的面积总和。
rn an rn+1
例9.如图,B1,B2,?,Bn,?顺次为曲线y=1/x(x>0)上的点,A1,A2,?,An?顺次为ox轴上的点,且三角形OB1A1,三角形A1B2A2,三角形An─1BnAn为等腰三角形(其中? Bn为直角),如果An的坐标为(xn,0). (1)求出An的横坐标的表达式; (2)求lim|AnAn?1|.
n??|An?1An|y
B1
B2 B3 Bn
x O
A1 A2 An─1 An
二.例题(数学归纳法)
例1.用数学归纳法证明2n>n2 (n∈N,n?5),则第一步应验证n= ;
111?n,(n?N,n?1),第一步验证不等式 例2.用数学归纳法证明1?????232n?1成立;
2
n(n?1)例3.是否存在常数a,b,c,使得等式1·2+2·3+??+n(n+1)=(an
122
2
2
+bn+c)对一切自然数n成立?并证明你的结论.(89年)
111例4.已知数列{an}=1?????,记Sn=a1+a2+a3+?+an,用数学归纳法证明
23nSn=(n+1)an-n.
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例5.证明:1?111n?2????n> (n∈N,n?2) 2322
例6.证明:xn─nan─1x+(n─1)an能被(x─a)2整除(a≠0).
例7.在1与2之间插入n个正数a1,a2,a3,?,an,使这n?2个数成等比数列;又在1与2之间插入n个正数b1,b2,b3,?,bn使这n?2个数成等差数列.记
An?a1a2a3?an,Bn?b1?b2?b3???bn.
(Ⅰ)求数列?An?和?Bn?的通项;(Ⅱ)当n?7时,比较An与Bn的大小,并证明你的结论.
例8.若数列{an}满足对任意的n有:Sn=证明你的结论.
例9.已知数列?bn?是等差数列,b1?1,b1?b2???b10?145。
n(a1?an),试问该数列是怎样的数列?并2?1?(Ⅰ)求数列?bn?的通项bn;(Ⅱ)设数列?an?的通项an?loga?1??(其中a?0,
?bn?1且a?1),记Sn是数列?an?的前n项和。试比较Sn与logabn?1的大小,并证明你
3的结论。
练习(数列的极限)
1. 已知{an}是等比数列,如果a1+a2+a3=18,a2+a3+a4=-9,Sn=a1+a2+??
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+an,那么limSn的值等于( )(89年)
n??(A)8
n??(B)16
131415(C)32
1)]的值等于( )(91年) n?2(D)48
2. lim[n(1?)(1?)(1?)??(1?(A)0
(B)1
(C)2
1an(D)3
,那么a1的取值范围是
Sn?3.在等比数列{an}中,a1>1,且前n项和Sn满足nlim??( )(98年) (A)(1,+∞)
(B)(1,4)
(C)(1,2)
(D)(1,2)
7.)等于 ( )
(A)0 (B) ? (C) (D)5 2???2n)2等于:8.lim(11?2?2(A)16 (B)8 (C)4 (D)2 32n?1n??C2n?C2n???C2n9. 已知各项均为正数的等比数列{an}的首项a1=1,公比为q,前n项和为
Sn,limSn?1=1,则公比q的取值范围是:
n??Sn (A).q≥1 (B).01
?n2?1n2?2n2?n??10.lim?的值为 ( ) ????33?n???n3nn??(A)0 (B)1 (C)2 (D)不存在
lim11.已知{an}是公差不为0的等差数列,Sn是{an}的前n项和,那么n??nnanSn等于___.
,则limSn=______.(9312.已知等差数列{an}的公差d>0,首项a1>0,Sn??n??aai?1ii?11年)
13.如果liman存在,且limn??an?34?,则liman=________
n??n??a?29nlim14.n??3n?1?(?2)n3?(?2)nn?1=____________.(86年)
15.lim(n??1232n??????)=____________.(87年) 2222n?1n?1n?1n?1亿库教育网 http://www.eku.cc
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