2. 對 型的極限,要分別通過“約去使分母為零的因式、同除以分子、分母的最高次冪、有理化分子”等變形,化歸轉(zhuǎn)化后再求極限值。
1. 極限的四則運算法則只用于有限次的運算,對于n項和的極限,要先求和再求極限;
[例1] 求下列極限:
(1); (2)
(
-n);
(3)(
+
+…+
).
分析:(1)因為分子分母都無極限,故不能直接運用商的極限運算法則,可通過變形分子分母同除以n2后再求極限;(2)因與n都沒有極限,可先分子有理化再求極限;(3)因為極限的運算法則只適用于有限個數(shù)列,需先求和再求極限.
解:(1)=
=
.
(2) (
-n)=
=
=
.
(3)原式==
=
(1+
)=1.
◆特別提示::對于(1)要避免下面兩種錯誤:①原式==
=1,②∵
(2n 2+n+7),
(5n2+7)不存在,∴原式無極限.對于(2)要避免出現(xiàn)下面兩種錯誤:
①
(
-n)=
-
n=∞-∞=0;②原式=
-
n=∞-∞不存在.對于(3)要避免出現(xiàn)原式=
+
+…+
=0+0+…+0=0這樣的錯誤.
[例2] 已知數(shù)列{an}是由正數(shù)構(gòu)成的數(shù)列,a1=3,且滿足lgan=lgan-1+lgc,其中n是大于1的整數(shù),c是正數(shù).
(1)求數(shù)列{an}的通項公式及前n和Sn;
(2)求的值.
解:(1)由已知得an=c·an-1,
∴{an}是以a1=3,公比為c的等比數(shù)列,則an=3·cn-1.
∴Sn=
(2) =
.
①當(dāng)c=2時,原式=-;
②當(dāng)c>2時,原式==-
;
③當(dāng)0<c<2時,原式==
.
評述:求數(shù)列極限時要注意分類討論思想的應(yīng)用.
[例3] 已知直線l:x-ny=0(n∈N *),圓M:(x+1)2+(y+1)2=1,拋物線:y=(x-1)2,又l與M交于點A、B,l與
交于點C、D,求
.
分析:要求的值,必須先求它與n的關(guān)系.
解:設(shè)圓心M(-1,-1)到直線l的距離為d,則d2=.
又r=1,∴|AB|2=4(1-d2)=.
設(shè)點C(x1,y1), D(x2,y2),
由nx2-(2n+1)x+n=0,
∴x1+x2=, x1·x2=1.
∵(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=,(y1-y2)2=(
-
)2=
,
∴|CD|2=(x1-x2)2+(y1-y2)2
=(4n+1)(n2+1).
∴=
=
=2.
評述:本題屬于解析幾何與數(shù)列極限的綜合題.要求極限,需先求,這就要求掌握求弦長的方法.
[例4]若數(shù)列{an}的首項為a1=1,且對任意n∈N*,an與an+1恰為方程x2-bnx+cn=0的兩根,其中0<|c|<1,當(dāng)(b1+b2+…+bn)≤3時,求c的取值范圍.
解:首先,由題意對任意n∈N*,an·an+1=cn恒成立.
∴=
=
=c.又a1·a2=a2=c.
∴a1,a3,a5,…,a2n-1,…是首項為1,公比為c的等比數(shù)列,a2,a4,a6,…,a2n,…是首項為c,公比為c的等比數(shù)列.其次,由于對任意n∈N*,an+an+1=bn恒成立.
∴=
=c.又b1=a1+a2=1+c,b2=a2+a3=2c,
∴b1,b3,b5,…,b2n-1,…是首項為1+c,公比為c的等比數(shù)列,b2,b4,b6,…,b2n,…是首項為2c,公比為c的等比數(shù)列,
∴ (b1+b2+b3+…+bn)
= (b1+b3+b5+…)+
(b2+b4+…)
=+
≤3.
解得c≤或c>1.∵0<|c|<1,∴0<c≤
或-1<c<0.
故c的取值范圍是(-1,0)∪(0,].
提煉方法: 本題的解題目標(biāo)是將題設(shè)中的極限不等式轉(zhuǎn)化為關(guān)于c的不等式,即將{bn}的各項和表示為關(guān)于c的解析式;關(guān)鍵是對數(shù)列特點的分析和運用;顯然“起點”應(yīng)是一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系.
[研討.欣賞]在大沙漠上進行勘測工作時,先選定一點作為坐標(biāo)原點,然后采用如下方法進行:從原點出發(fā),在x軸上向正方向前進a(a>0)個單位后,向左轉(zhuǎn)90°,前進a r (0<r<1=個單位,再向左轉(zhuǎn)90°,又前進a r2個單位,…,如此連續(xù)下去.
(1)若有一小分隊出發(fā)后與設(shè)在原點處的大本營失去聯(lián)系,且可以斷定此小分隊的行動與原定方案相同,則大本營在何處尋找小分隊?
(2)若其中的r為變量,且0<r<1,則行動的最終目的地在怎樣的一條曲線上?
剖析:(1)小分隊按原方案走,小分隊最終應(yīng)在運動的極限位置.
(2)可先求最終目的地關(guān)于r的參數(shù)形式的方程.
解:(1)由已知可知即求這樣運動的極限點,設(shè)運動的極限位置為Q(x,y),則
x=a-ar2+ar4-…==
,
y=ar-ar3+ar5-…=,
∴大本營應(yīng)在點(,
)附近去尋找小分隊.
(2)由消去r得(x-
)2+y2=
(其中x>
,y>0),
即行動的最終目的地在以(,0)為圓心,
為半徑的圓上.
6. -1
5. =0.12+0.0012+…=0.12/(1─0.01) =4/33.
4. .分子先求和,再求極限.
3.由=2,得a=2b.
由=3,得b=3c,∴c=
b.
∴=6.∴
=
=
=6.
6. =_____
簡答:1-3.BBD;
5. 將無限循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)是_________
4.(2006重慶)
。
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