由数列的单调有界收敛准则,得?xn?收敛. 设a?limxn,
n??则由xn?1?n??(a= -1舍去). 2?xn,取n??,得a?2?a,解得a=2,
?limxn?2.
nα***4. 已知limβ?1000,求常数?与?之值.
n??n?(n?1)βnα??nα??n????1?lim?lim解:原式=lim,
n??1?(1?1)βn??n??1?n?n[这里用到了等价无穷小关系式(1?x)??1~?x] 仅当α?β?1?0时,原极限才存在且等于
1?,
由
1?=1000,得?=
1999,从而????1??.
10001000
5.利用定积分或广义积分计算下列极限:
***(1)若f(x)在[a,b]上连续,则根据定积分定义有:
lim?f(a?kn??k?1nbb?ab?a)???f(x)dx,
ann试用上式求极限: lim?111??1. ??????n??n?1n?2n?3n?n??1n1i解:原式=lim?。将区间 [0,1] 作n 等分,并取 ?i?xi?(i?1,2?n),
n??nini?11?n则 ?xi?xi?xi?1?1, nnnb1n11lim??lim??xi?lim?f(?i)?xi??f(x)dx,
an??nn??n??i1??i?1i?1i?1i1?n118
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其中 f(x)?1,a?x0?0,b?xn?1, 1?xn11n111?lim??xi??dx. 则 lim?0n??nn??i1?xi?1i?11??i1?n而
dx?01?x?ln2, 所以原极限为ln2.
x***(2)limn???k?1nekn;
n?ne2knn11eknex?x1 解:原式=lim?? ?dx?arctane?arctane?kn2?01?(ex)2n??0n41?(e)k?1***(3)若将上两题中闭区间[a,b]改为(a,b]或[a,b),则某些数列极限可用广义积分来计算,试求下列极限:
limn??1111(????). n12ni1(1?i?n),?xi?, nn解: 将(0,1] 区间n等分,取?i?xi?limn??1n(11?12???1n)?lim?(n??i?1n11nn111)?lim?()?lim??xi,
n??n??niixii?1i?1n10n若记f(x)?1x,则原式就等于广义积分
?10dxx 的值, 而
?dxx?2,
所以所求极限为2.
ax?bx2?x2n?1***6. 求a,b,使函数 f(x)?lim 在(??,??)上连续. 2nn??x?1ax?bx2?x2n?1解:当x?1时, f(x)?limn??x2n?1axbx2x2n?1?2n?2n2n1xx?limx?, 2nn??xx?1x2n同理,当x?1,f(x)?ax?bx,所以
2119
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?ax?bx2,?1?,?xf(x)??1?2(b?a?1),?1?(b?a?1),?2x?1x?1x??1x?1x?1?x?1?
由于f(x) 在(??,??)上连续,则 limf(x)?limf(x),有 a?b?1, 同理,由limf(x)?limf(x), 有 ?a?b??1,
x??1?x??1?所以 a?1,b?0.
***7. 设函数f(x)?lim1?x,讨论f(x)的间断点.
n??1?x2n?0,??1?x,解:f(x)???1,??0,x?1x?1x?1x??1 ,
f(?1?0)?0,f(?1?0)?0,f(?1)?0,f(1?0)?2,f(1?0)?0, 点x?1 是函数f(x)的第一类(跳跃型)间断点.
第8章(之3) 第38次作业
教学内容:§8.2.1无穷级数的基本概念 §8.2.2收敛级数的基本性质
1. 选择题: *(1)若级数
?un的部分和Sn?n?1?1n(n?1)(2n?1),其一般项un是 ( ) 12n(n?1)n(n?1)(n?1)(n?1)n2(A); (B); (C); (D).
2222答:( D )
120
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*(2)设级数
?an?1?n收敛,其和为S,则级数
?(an?1?n?an?1?an?2)收敛于 ( )
(A)S?a1; (B)S?a2; (C)S?a1?a2; (D)S?a2?a1.
答:( B )
*(3)若级数
?un?1?n收敛,其和S?0,则下述结论成立的是 ( )
??1(A)?(un?S)收敛;(B)?收敛;(C)?un?1收敛;(D)?un收敛.
un?1n?1n?1n?1n??答:( C )
**(4)指出下列命题中之正确者为 ( )
(A)若limun?0,则
n????un?1?n收敛; (B)若lim(un?1?un)?0,则
n????un?1?n收敛;
(C)若
?un?1n收敛,则limun?0; (D)若
n???un?1n发散,则limun?0.
n??答:( C )
?11????*2.若limun???,un?0,则级数??之和为______ . ?n??un?1?n?1?un?答:
1 u1
**3.设?an?单调减少,且收敛于0,问级数
??an?1?n是否收敛?
?111答:?an不一定收敛。例如,2都单调减少而收敛于0,但?发散,
nnn?1n?1n而级数
1收敛. ?2nn?1
?
4.利用定义判断下列级数的敛散性,若收敛则求其和:
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*(1)
111??????;
1?22?33?4
解:级数的部分和
Sn?
111????1?22?3n?n?1
?(2?1)?(3?2)???(n?1?n) ?(n?1?1)
n??
所以limSn??,故级数为发散. *(2)
n . ?n?1(n?1)!?解:级数的一般项
un?n11??
(n?1)!n!(n?1)!
级数部分和
Sn?(
111111?)?(?)???(?)1!2!2!3!n!(n?1)!
1?1?(n?1`)!
所以limSn?1,此即级数收敛,且其和为1.
n??
5.判断下列级数的敛散性: **(1)
?sinn?1?n?; 6解:un?sinn?, 6k??因limu12k?3?limsink??(12k?3)??1?0
6
故limun?0,所以
n???sinn?1?n?发散. 6
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