题目
如果数列x_n从某项起有x_n leq 0,且lim _(n arrow infty) x_n = a。那么下列结论表述正确的是()。A. a > 0B. a = 1C. a leq 0D. a = 0
如果数列$\{x_n\}$从某项起有$x_n \leq 0$,且$\lim _{n \rightarrow \infty} x_n = a$。那么下列结论表述正确的是()。
A. $a > 0$
B. $a = 1$
C. $a \leq 0$
D. $a = 0$
题目解答
答案
C. $a \leq 0$
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的性质,特别是极限与数列项的关系。关键在于理解极限值必须与数列项的长期趋势一致。
解题核心思路:
若数列从某项起所有项均满足$x_n \leq 0$,则其极限$a$必须满足$a \leq 0$。若假设$a > 0$,则根据极限定义,当$n$足够大时,$x_n$会接近$a$,导致$x_n > 0$,与已知条件矛盾。因此,极限$a$不可能大于0。
破题关键点:
- 极限的局部保号性:若极限$a > 0$,则数列在足够远处应满足$x_n > 0$,与$x_n \leq 0$矛盾。
- 排除法:通过反证法排除选项A和B,选项D($a=0$)不必然成立,因此正确答案为C。
步骤1:假设极限$a > 0$,导出矛盾
根据极限定义,对任意$\epsilon > 0$,存在$N$,当$n \geq N$时,$|x_n - a| < \epsilon$,即:
$a - \epsilon < x_n < a + \epsilon.$
若$a > 0$,取$\epsilon = \frac{a}{2}$,则区间变为:
$a - \frac{a}{2} = \frac{a}{2} < x_n < \frac{3a}{2}.$
此时$x_n > \frac{a}{2} > 0$,与已知条件$x_n \leq 0$矛盾。
步骤2:排除其他选项
- 选项A($a > 0$):已被矛盾排除。
- 选项B($a = 1$):显然不满足$a \leq 0$。
- 选项D($a = 0$):若数列后续项恒为负(如$x_n = -1$),则极限$a = -1 \neq 0$,故D不一定成立。
- 选项C($a \leq 0$):由上述分析可知,极限$a$必须满足$a \leq 0$,因此正确。