. 级:高二 辅导科目: 数学 课时数:3 课 题 1、 理解数列极限的概念; 2、 掌握数列极限的运算法则; 3、 掌握常用的数列极限。 4、掌握公比q<1时,无穷等比数列前n项和的极限公式即无穷等比数列各项和公式,并能用于解决简单问题。 教学内容 数列的极限(三) 教学目的 【知识梳理】 1、数列极限的概念: 一般地,在n无限增大的变化过程中,如果无穷数列?an?中的an无限趋近于一个常数A,那么A叫做数列?an?的极限,或叫做数列?an?收敛于A。 2、对概念的理解: (1)有穷数列 极限,无穷数列_ ___极限; (2)数列是否有极限与数列前面的有限项__ ____; (3)如果一个数列有极限,那么它的极限是一个_ _____的常数。 3可以通过几个反面的例子来理解数列极限的概念: ??又如:?(?1)?,当n无限增大时,数列的项始终在1和-1之间摆动,因此也不能与某一个常数无限的接近; 如:n2,当n无限增大时,数列的项也无限增大,显然他们不能与某一个常数无限的接近; n?1再如:??,虽然当n无限增大时,数列的项与-1会逐渐接近,但这种接近不是无限接近,数列的项与-1的距离始终大于1,即??(?1)?不能无限趋近于0。 4、数列极限的运算法则 如果n??an=A,n??bn=B,那么(1)n??(an±bn)=A±B (2)n??(an·bn)=A·B (3)n??limlimlimlimlim?1??n??1?n??anA=(B≠0) bnB极限不存在的情况是(1)liman???;(2)极限值不唯一,跳跃,如1,-1,1,-1…. n??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. 思考:如何正确运用数列极限的运算法则? .
. 1、lima与limb存在是lim (a±b)/ lim (a·b)存在的_______条件。 nnnnnnn??n??n??n??3、几个重要极限 ①n??C=C(常数列的极限就是这个常数) ②设a>0,则特别地 limlimlim1?0 n??nn③设q∈(-1,1),则n??q=0;q?1,limq?1;q??1,或q?1,limq不存在。 n??n??nn若无穷等比数列a1,aq,?,aqn?1?,q?1叫无穷递缩等比数列,其所有项的和(各项的和)为:s?limsn?n??a1 1?q关于无穷等比数列各项和: 1、 使用条件:若公比为q,则q的范围是_____ 2、 常见的应用:循环小数化分数;几何应用。 【典型例题讲解】 例1、求下列极限。 lim(1)n??n2n3lim(-) (2)n??[n(n?1-n)] 22n?12n?1lim(3)n??1473n?2an(1?a)?(1?an?1)lim(2+2+2+…+) (4)n??n?1(a≠1) nnnnn2a(1?a)?(1?a) 变式练习: ?n3?1n2?1??(1)lim?2??______; n??3n?n3n?4??(2)lim??111???n??1?44?77?10???1??_________; (3n?2)?(3n?1)?例 lim2、已知n??3n2?cn?1(?4n)=5,求常数a、b、c的值。 an2?bnlim变式练习:若n???n3?1??an?b?2??0=5,求常数a、b、的值。 ?3n?n? .
. 例3、设无穷等比数列?an?满足lim(a1?a3?a5?n??8?a2n?1)?,求首项a1的取值范围。 3 变式练习:在等比数列中,a1>1,前项和Sn满足limSn?n??1,那么a1的取值范围是……………………( ) a1 (A)(1,+∞) (B)(1,4) (C)(1,2) (D)(1,2) 例4、以正方形ABCD的四个顶点为圆心,以正方形的边长a为半径,在正方形内画弧,得四个交点A1,B1,C1,D1,再在正方形A1B1C1D1内用同样的方法得到又一个正方形A2B2C2D2,这样无限的继续下去,求所有这些正方形的面积之和(包括正方形ABCD). 变式练习:设T1,T2,T3……为一组多边形,其作法如下: T1是边长为1的三角形以Tn的每一边中间1的线段为一边向外作正三角形,然后将该1/3线段抹去所得的多边形为3Tn+1,如图所示。令an表示Tn的周长,A(Tn)表示Tn的面积。 .
. (Ⅰ)计算T1,T2,T3的面积A(T1),A(T2),A(T3) (Ⅱ)求lim(n??111+…+)的值。 a1a2an 注:本题综合考察由图像的变化中抽象出数列知识,由变化情况来分析周长、面积的变化情况,掌握其规律,将规律与数列联系起来。求面积时,要利用面积公式及对称性,然后由数递推数列来求答。 能力点:由图像变化联系数列知识。 2例5、已知公比q(0?q?1)的无穷等比数列an各项的和为9,无穷等比数列an各项的和为????81。 5(1) 求数列an的首项a1和公比q; (2) 对给定的k(k?1,2,(i)??,n),设T(k)是首项为ak,公差为2ak?1的等差数列。求T(2)的前10项之和; ?bn。求Sn,并求正整数m(m?1),使得lim(3) 设bi为数列T的第i项,Sn?b1?b2?sn存在且不等x??nm于零。 (注:无穷等比数列各项和即当n??时该无穷等比数列前n项和的极限) 【练习】 一、填空: 1、求极限: (1)lim(?1)nn??3n2?2n?1?___________; (2)lim?___________; n??n2?1n.
. ?n3n2?2n?1(3)lim2??___________; (4)lim?2?=___________; n??n?1n??n?1n?1??(5)limn??2n?1n2?1??2??3n??__________ =___________;(6)limn?1n?1n??2??2??3n?1?nan2?bn?3??3 ,则a?________,b?________. 2、已知limn??4n?53、lim(n??1232n???????)?___________. n2?1n2?1n2?1n2?11?22?24?????22n?__________. 4、limn??4n5、limn??1?2?3?4?????(2n?1)?2n?_________. n?16、lim??n?11??111????????1?=___________. n??39273n???1?2?4?????2n?17、lim?__________. n??1?3?9?27?????(?3)n?18、lim(n??1111?????)=___________. 1?32?43?5n(n?2)111)(1?)?(1?)=___________. 22223n9、lim(1?n??10、一个无穷等比数列的各项和为9,各项平方和为27,则a1?_______. 11、设等比数列{an}(n∈N)的公比q=-18,且lim(a1+a3+a5+…+a2n-1)=,则a1=_________________. n??2312、首项为1,公比为q(q>0)的等比数列前n项和为Sn,则limSn?______. n??Sn?1n??13、设数列{an}是公比q?0的等比数列,Sn是它的前n项和,若limSn?7,那么a1的的取值范围是__________. 14、无穷等比数列中,若任何一项都等于该项后所有项之和,则此数列的公比是_______. 15、“无穷等比数列和的极限存在”是“0?|q|?1”的________________________条件. 二、选择 16、已知数列{an}中,a1=1,2an+1=an(n=1,2,3…),则这个数列前n项和的极限是( ) A、2 B、.
11 C、3 D、 23