题目
设 x_n = (-1)^n,则数列 x_n( )A. 收敛于 -1;B. 收敛于 1;C. 收敛于 0;D. 发散。
设 $x_n = (-1)^n$,则数列 $\{x_n\}$( )
A. 收敛于 -1;
B. 收敛于 1;
C. 收敛于 0;
D. 发散。
题目解答
答案
D. 发散。
解析
考查要点:本题主要考查数列的收敛性判断,特别是对震荡数列发散性的理解。
解题核心思路:
判断数列是否收敛,需验证是否存在极限。若数列的项在不同子数列中趋于不同的值,则数列无极限,即发散。
破题关键点:
- 观察数列的通项:$x_n = (-1)^n$,其项在$-1$和$1$之间交替变化。
- 分析子数列的极限:奇数项子数列极限为$-1$,偶数项子数列极限为$1$,两者不一致,说明原数列无极限。
数列的通项分析
数列的通项为$x_n = (-1)^n$,代入不同$n$值:
- 当$n$为奇数时,$x_n = (-1)^{\text{奇数}} = -1$;
- 当$n$为偶数时,$x_n = (-1)^{\text{偶数}} = 1$。
因此,数列的项在$-1$和$1$之间无限交替震荡。
极限的存在性判断
若数列收敛,则其所有子数列的极限必须相等。
- 奇数项子数列:$\lim\limits_{k \to \infty} x_{2k-1} = \lim\limits_{k \to \infty} (-1) = -1$;
- 偶数项子数列:$\lim\limits_{k \to \infty} x_{2k} = \lim\limits_{k \to \infty} 1 = 1$。
由于两个子数列的极限不相等,原数列$\{x_n\}$无极限,故发散。
选项排除
- 选项A、B:数列项不趋于固定值,排除;
- 选项C:数列项始终为$\pm 1$,与$0$的距离恒为$1$,排除;
- 选项D:数列发散,正确。