题目
1.下列各题中,哪些数列收敛,哪些数列发散?对收敛数列,通过观察(xn)的变化趋势,-|||-写出它们的极限:-|||-(1) dfrac {1)({2)^n}} -|||-(2) {(-1))^ndfrac (1)(n)} ;-|||-(3) 2+dfrac {1)({n)^2}} ;-|||-(4) dfrac {n-1)(n+1)} ;-|||-(5) n{(-1))^n} ;-|||-(6) dfrac {{2)^n-1}({3)^n}} -|||-(7) n-dfrac {1)(n)} ;-|||-(8) [ {(-1))^n+1] dfrac (n+1)(n)}

题目解答
答案

解析
考查要点:判断数列的收敛性及求极限,需掌握数列收敛的定义、常见数列的极限形式以及发散数列的判定方法。
解题思路:
- 观察通项形式:分析数列通项随$n$趋向无穷时的趋势。
- 判断收敛性:
- 若通项趋近于确定常数,则收敛;
- 若通项无界或震荡无常,则发散。
- 求极限(仅收敛数列):通过代数运算、等价无穷小替换等方法计算。
关键点:
- 指数函数(如$\frac{1}{2^n}$)和多项式函数(如$n$)的增长性差异;
- 符号交替项(如$(-1)^n$)可能导致数列震荡;
- 分式化简(如$\frac{n-1}{n}$)可简化极限计算。
(1) $\left\{ \dfrac{1}{2^n} \right\}$
- 通项分析:分母为指数函数$2^n$,随$n$增大迅速趋近于$0$。
- 结论:收敛,极限为$0$。
(2) $\left\{ (-1)^n - \dfrac{1}{n} \right\}$
- 奇偶项分析:
- 偶数项:$(-1)^n = 1$,项为$1 - \dfrac{1}{n} \to 1$;
- 奇数项:$(-1)^n = -1$,项为$-1 - \dfrac{1}{n} \to -1$。
- 结论:子数列极限不同,发散。
(3) $\left\{ 2 + \dfrac{1}{n^2} \right\}$
- 通项分析:$\dfrac{1}{n^2}$随$n$增大趋近于$0$。
- 结论:收敛,极限为$2$。
(4) $\left\{ \dfrac{n-1}{n} \right\}$
- 化简:$\dfrac{n-1}{n} = 1 - \dfrac{1}{n}$,当$n \to \infty$时,$\dfrac{1}{n} \to 0$。
- 结论:收敛,极限为$1$。
(5) $\left\{ n(-1)^n \right\}$
- 通项分析:绝对值$n \to \infty$,符号交替,整体无界。
- 结论:发散。
(6) $\left\{ 2^{n-1} \right\}$
- 通项分析:指数函数$2^{n-1}$随$n$增大趋向$+\infty$。
- 结论:发散。
(7) $\left\{ n - \dfrac{1}{n} \right\}$
- 通项分析:$n \to +\infty$,$\dfrac{1}{n} \to 0$,整体趋向$+\infty$。
- 结论:发散。
(8) $\left\{ \left[ (-1)^n + 1 \right] \dfrac{n+1}{n} \right\}$
- 奇偶项分析:
- 偶数项:$(-1)^n = 1$,项为$2 \cdot \dfrac{n+1}{n} \to 2$;
- 奇数项:$(-1)^n = -1$,项为$0 \cdot \dfrac{n+1}{n} = 0$。
- 结论:子数列极限不同,发散。