求数列{ an}的极限,有何方法?
判断一个数列有没有极限,有以下三种方法:
概念法:根据数列极限的定义,如果存在一个正数ε,当n>N时,|an-M| < ε恒成立,那么数列{an}的极限为M。
定理法:利用以下定理来判断数列的极限是否存在:
单调且有界数列必存在极限。
夹逼准则:如果数列{an}、{bn}、{cn}满足以下条件:a1≤b1≤c1,an≤bn≤cn(n=1,2,3,...),lim an=lim cn=A,那么lim bn=A。
数学归纳法:有时候需要结合数学归纳法来证明数列的极限存在。
函数法:将数列的通项公式构成函数,利用函数的性质来判断数列的极限是否存在。具体来说,可以将数列的通项公式看作一个函数f(n),通过求f(n)当n趋于无穷大时的极限来判断数列的极限是否存在。需要注意的是,这种方法通常需要结合夹逼准则或概念法一起使用。
利用概念法,对任意的正数ε,需要找到正整数N,使得当n>N时,|xn-A|<ε恒成立。
根据数列的通项公式,可以得到xn=1-2/(n+1)。
对于任意的正数ε,当n>2/ε时,有|xn-1|=2/(n+1)<ε成立。
因此,取N=[2/ε](其中[x]表示不超过x的最大整数),当n>N时,有|xn-1|<ε成立。
根据数列极限的定义,可以得到lim xn=1。
例如,判断数列{xn=(n-1)/(n+1)}的极限是否存在并求出其极限,可以采用以下步骤:
综上所述,数列{xn=(n-1)/(n+1)}的极限存在,且lim xn=1。
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