题目
4.单选题 若lim_(ntoinfty)(1-2x)^n存在,则x的取值范围为()。A. (0,1)B. [0,1)C. [0,1]D. (-∞,0]∪[1,+∞)
4.单选题 若$\lim_{n\to\infty}(1-2x)^n$存在,则x的取值范围为()。
A. (0,1)
B. [0,1)
C. [0,1]
D. (-∞,0]∪[1,+∞)
题目解答
答案
B. [0,1)
解析
考查要点:本题主要考查数列极限存在的条件,特别是形如$a^n$的极限存在性问题。关键在于分析底数$a$的绝对值范围。
解题核心思路:
当$n \to \infty$时,$\lim_{n \to \infty} a^n$存在的条件是$|a| \leq 1$,但需注意:
- 若$|a| < 1$,则极限为$0$;
- 若$a = 1$,则极限为$1$;
- 若$a = -1$,则极限不存在(震荡);
- 若$|a| > 1$,则极限不存在(趋向无穷)。
破题关键:
将题目中的底数$1-2x$代入上述条件,分情况讨论其绝对值范围,并求解$x$的取值范围。
分析底数的绝对值范围
设$a = 1 - 2x$,则$\lim_{n \to \infty} a^n$存在的条件为:
- $|a| < 1$:此时极限为$0$;
- $a = 1$:此时极限为$1$;
- $a = -1$或$|a| > 1$:此时极限不存在。
情况1:$|1 - 2x| < 1$
解不等式:
$-1 < 1 - 2x < 1$
- 左半部分:$-1 < 1 - 2x \implies -2 < -2x \implies x < 1$;
- 右半部分:$1 - 2x < 1 \implies -2x < 0 \implies x > 0$;
- 综上,$0 < x < 1$。
情况2:$1 - 2x = 1$
解得$x = 0$,此时$(1 - 2x)^n = 1^n = 1$,极限存在。
情况3:$1 - 2x = -1$或$|1 - 2x| > 1$
- 若$1 - 2x = -1$,则$x = 1$,此时$(-1)^n$极限不存在;
- 若$|1 - 2x| > 1$,则$x < 0$或$x > 1$,此时$a^n$趋向无穷或震荡,极限不存在。
综合结果
$x$的取值范围为$[0, 1)$。