第8章(之1)
第36次作业
教学内容:§8.1.1数列 8.1.2收敛数列
1.选择题:
***(1)若liman?a,则???0,在a的?邻域之外,数列{an}中的点 ( )
n??(A)必不存在;
(B)至多只有有限多个; (C)必定有无穷多个;
(D)可以有有限个,也可以有无穷多个.
解答:(B).
il*(2)设an?(?1)n?1,数列{an}的前n项值之和记为Sn,则m(A) 0; (B)1; (C)1/2; (D)1/3.
解答:(C).
1(S1?S2???Sn)?( ) n??n提示:S1?1,S2?0,?,S2k?1?1,S2k?0,?,S1?S2?S3???S2k?k, S1?S2?S3???S2k?1?k?1.
2.填空题:
12n*(1)lim(2?2???2)? .
n??nnn解答: 1/2 .
*(2)lim(n?3?n)n?1? .
n??解答: 3/2 .
an2?bn?5?2,则a ,b . *(3)设limn??3n?2解答:a?0,b?6.
3.计算下列极限:
*(1)lim(2?42?82??22);
n??n
113
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解: lim(2?42?82??22)?lim(2?2?2??22)?lim2k?1n??n1214181n?2kn1n??n??
?lim2n??1?12n?2.
**(2)lim(1?)(1?n??13111)(1?)?(1?). n242333解:lim(1?)(1?n??13111)(1?)?(1?)
2n3234311111(1?)(1?)(1?2)(1?4)?(1?n)233333 ?lim
n??11?31?( ?limn??132n)21?13?3. 2*(3)lim2nsinn??x2n(x为不等于零的常数). x?x.
解:原式=lim2n?n??2n
**4. 求极限 lim(nsin)n??1nn2;
1x2解:首先可求:lim(xsin)x???xx?1tsintt2lim() t?0?t1cost1?????1sint?lnsint?lnt???sintt ?exp?limln?explim?explim??2????t?0?t?2tt2?t?0t??t?0????? ?exp?lim?tcost?sint?tcost?sint??? ?explim23????t?0t?02tsint2t????114
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?cost?tsint?cost??tsint???6 ?exp?lim, ?explim?e22?????t?0t?06t6t?????1n2?lim(nsin)?e6.
n??n
11 也可直接用公式
t?0lim(?sintt2sint?t)?exp(lim)?exp[lim3?t?0t?0?tt
n1t?13t?o(t3)?t1?3!]?e6. 3ta?nbn***5. 求极限 lim((a>0,b>0). ),
n??2a1/n?b1/n?2)解:原式=lim[(1?n??221/na?b1/n?2(a1/n?1)?(b1/n?1)]2?1n=e1(lna?lnb)2?ab.
6.利用夹逼定理计算下列数列的极限:
xndx; ***(1)an??0x?111xn解:当0?x?1时,有 0??xn,即 0?an??xndx
01?x 而 limn???10xndx?lim1?0,
n??n?11xndx?0. 由夹逼定理知:liman?0, 即 lim?n??n??0x?1
***(2)xn?(an?bn)1n(a?0,b?0);
a,b},则 解:记A?max{ A?xn?(2A)?2A , 用夹逼定理,并注意到lim12nn1n1nn???1知:
1na,b}. limxn?A, 即 lim(a?b)?A?max{n??nnn??115
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?nsinxdx???0?****(3)??.
n????解:?n?3,?k?N,使k满足 k??n?(k?1)?。再注意到:
sinx 的周期为?,且
k???0sinxdx?2.
n?0?02k??(k?1)?(k?1)?n显见,当n?? 时,必有k??,
sinxdx而当k??时,
sinxdx??(k?1)?0|sinx|dxk??2(k?1) (1) k?2k2?,(k?1)??n02(k?1)2?, k???从而对(1)式用夹逼定理知limn??sinxdxn?2?.
**7.若liman?a,试证明lim|an|?|a|n??n??(a?0),反之如何?若 a=0 又如何?
证明:? liman?a,则???0,?N?N?,当n?N,有:an?a??,
n?? 而 |an|?|a|?|an?a|??, ?n??liman?a。
若a?0,不能由 liman?a?liman?a,
n??n??反例为an?(?1)n,liman?1 但liman不存在.
n??n??若a?0,则liman?0?liman?0这由极限定义可得.
n??n??
第8章(之2) 第37次作业
教学内容:§8.1.3有界数列和单调数列
**1. 设an?1011n?9????,试证明数列{an}有极限,并求出liman。
n??132n?1116
解:由于数列的极限存在与否与该数列的有限项无关,故我们从第10项开始考虑,当
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aan?1020?20? n?10 时, n?1?, n????an2n?121a10?21?n?10,
?20? 0?an???21??n?10a10,
?由夹逼定理知,数列{an}存在极限,且liman?0.
n??注:本题也可利用“单调有界数列收敛定理”证明该数列收敛,再计算其极限.
**2. 设x0?2,xn?1?1???x?(n?1,2,?),试证明数列{xn}收敛,并求其极限. n?1??2?xn?1?121xn?1)?xn?1?1xn?1?1,
证明:显见xn?0,且 xn?(xn?1? xn?xn?11?xn?1??0,
2xn?1n??2 ?{xn}单调下降,且有下界, ?limxn存在。设此极限为A, 对xn?1111(xn?1?)两边取极限得:A?(A?), 解得 A?1(舍负根).
2A2xn?1limxn?1
n??所以
**3. 证明数列2,2?2,2?2?2,?收敛,并求其极限. 解:x1=2,xn?1?2?xn(n =1,2,?)
利用数学归纳法证明数列?xn?有界 当n=1时, x1=2< 2,
假定当n=k时, xk<2, 则当n=k+1时, xk?1?2?xk?2?2?2,
?xn?2,(n =1,2,?)
xn?1?xn?2?xn?xn?于是数列?xn?递增.
22?xn?xn2?xn?xn117
??(xn?2)(xn?1)2?xn?xn?0
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