27 中等题 下列4个命题中正确的是().①若lim_(ntoinfty)x_(n)=a,则lim_(ntoinfty)|x_(n)|=|a|.②若lim_(ntoinfty)|x_(n)|=a,则lim_(ntoinfty)x_(n)=a.③若lim_(ntoinfty)x_(n)=a,则lim_(ntoinfty)x_(3n+1)=a.④若lim_(ntoinfty)x_(n)=a,则lim_(ntoinfty)(1)/(x_(n))=(1)/(a).(A)①② (B)①③ (C)①③④ (D)③④
题目解答
答案
分析各命题:
① 正确。由极限性质,若 $\lim_{n \to \infty} x_n = a$,则 $\lim_{n \to \infty} |x_n| = |a|$,因绝对值函数连续。
② 错误。反例:$x_n = (-1)^n a$,满足 $\lim_{n \to \infty} |x_n| = a$,但 $\lim_{n \to \infty} x_n$ 不存在(除非 $a=0$)。
③ 正确。若 $\lim_{n \to \infty} x_n = a$,则子数列 $x_{3n+1}$ 也收敛于 $a$。
④ 错误。仅当 $a \neq 0$ 时成立,否则 $\frac{1}{x_n}$ 趋于无穷大。
综上,正确命题为①和③。
答案:B(①③)
解析
考查要点:本题主要考查数列极限的性质,包括绝对值的极限、子数列的极限以及倒数的极限等知识点。
解题核心思路:
- 绝对值的极限:若原数列收敛,则其绝对值数列也收敛,且极限为原极限的绝对值。
- 子数列的极限:若原数列收敛,则任意子数列的极限与原数列相同。
- 倒数的极限:原数列的倒数极限成立需满足原极限不为零。
破题关键点:
- ①正确:利用绝对值函数的连续性。
- ②错误:构造反例(如交替符号的数列)说明原数列可能发散。
- ③正确:子数列的收敛性与原数列一致。
- ④错误:未排除原极限为零的情况,导致倒数无意义。
① 若$\lim_{n\to\infty}x_{n}=a$,则$\lim_{n\to\infty}|x_{n}|=|a|$
正确性分析:
根据极限的运算性质,若$\lim_{n\to\infty}x_{n}=a$,则$\lim_{n\to\infty}|x_{n}|=|a|$。绝对值函数是连续函数,因此极限符号可以与绝对值符号交换顺序。
② 若$\lim_{n\to\infty}|x_{n}|=a$,则$\lim_{n\to\infty}x_{n}=a$
正确性分析:
不成立。例如,取$x_{n}=(-1)^{n}a$,此时$\lim_{n\to\infty}|x_{n}|=a$,但$\lim_{n\to\infty}x_{n}$不存在(除非$a=0$)。因此,绝对值的极限存在不能保证原数列的极限存在。
③ 若$\lim_{n\to\infty}x_{n}=a$,则$\lim_{n\to\infty}x_{3n+1}=a$
正确性分析:
成立。根据数列极限的性质,若原数列收敛,则其任意子数列(如$x_{3n+1}$)也收敛于同一极限$a$。
④ 若$\lim_{n\to\infty}x_{n}=a$,则$\lim_{n\to\infty}\frac{1}{x_{n}}=\frac{1}{a}$
正确性分析:
不成立。当$a \neq 0$时,$\lim_{n\to\infty}\frac{1}{x_{n}}=\frac{1}{a}$成立;但若$a=0$,则$\frac{1}{x_{n}}$无意义或趋于无穷大,此时极限不存在。题目未限定$a \neq 0$,因此命题不成立。