题目
3.给出以下4个命题①若lim_(xto+infty)f(x)=a,则lim_(ntoinfty)f(n)=a.②若lim_(ntoinfty)f(n)=a,则lim_(xto+infty)f(x)=a.③若lim_(xtox_{0)}f(x)=a,且lim_(ntoinfty)x_(n)=x_(0),则lim_(ntoinfty)f(x_(n))=a.④若lim_(ntoinfty)x_(n)=x_(0),且lim_(ntoinfty)f(x_(n))=a,则lim_(xto x_{0)}f(x)=a.其中真命题个数为( )A. 0.B. 1.C. 2.D. 3.
3.给出以下4个命题
①若$\lim_{x\to+\infty}f(x)=a$,则$\lim_{n\to\infty}f(n)=a$.
②若$\lim_{n\to\infty}f(n)=a$,则$\lim_{x\to+\infty}f(x)=a$.
③若$\lim_{x\tox_{0}}f(x)=a$,且$\lim_{n\to\infty}x_{n}=x_{0}$,则$\lim_{n\to\infty}f(x_{n})=a$.
④若$\lim_{n\to\infty}x_{n}=x_{0}$,且$\lim_{n\to\infty}f(x_{n})=a$,则$\lim_{x\to x_{0}}f(x)=a$.
其中真命题个数为( )
A. 0.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
题目解答
答案
C. 2.
解析
考查要点:本题主要考查函数极限与数列极限的关系,涉及子序列性质、函数极限的定义以及数列极限的局部有界性等核心概念。
解题思路:
- 命题①:函数在无穷远处的极限存在时,其在自然数子序列上的极限必然存在且相等。
- 命题②:仅数列极限存在无法保证函数极限存在,需构造反例(如周期函数)。
- 命题③:函数在某点极限存在时,任意收敛到该点的数列函数值极限必为函数极限。
- 命题④:单个数列的函数值极限无法推出函数在该点的极限存在,需构造反例(如分段函数)。
破题关键:
- ①与③正确:基于函数极限的定义,函数极限的存在性蕴含所有趋近路径的极限一致性。
- ②与④错误:需通过反例说明单个数列的极限无法反推函数极限。
命题①分析
若 $\lim_{x \to +\infty} f(x) = a$,则 $\lim_{n \to \infty} f(n) = a$。
- 正确性:根据函数极限的定义,当 $x \to +\infty$ 时,$f(x) \to a$。自然数列 $\{n\}$ 是 $x \to +\infty$ 的子序列,因此 $\lim_{n \to \infty} f(n) = a$ 必然成立。
命题②分析
若 $\lim_{n \to \infty} f(n) = a$,则 $\lim_{x \to +\infty} f(x) = a$。
- 错误性:仅整数点的极限为 $a$,无法保证连续变量 $x \to +\infty$ 时函数极限存在。例如,$f(x) = \sin(\pi x)$ 在整数点处值为 $0$,但整体极限不存在。
命题③分析
若 $\lim_{x \to x_0} f(x) = a$,且 $\lim_{n \to \infty} x_n = x_0$,则 $\lim_{n \to \infty} f(x_n) = a$。
- 正确性:函数在 $x_0$ 处的极限存在,任意收敛到 $x_0$ 的数列 $\{x_n\}$(满足 $x_n \neq x_0$ 时充分接近)均满足 $f(x_n) \to a$。即使 $\{x_n\}$ 有限次取 $x_0$,不影响极限。
命题④分析
若 $\lim_{n \to \infty} x_n = x_0$,且 $\lim_{n \to \infty} f(x_n) = a$,则 $\lim_{x \to x_0} f(x) = a$。
- 错误性:仅单个数列 $\{x_n\}$ 的函数值极限为 $a$,无法保证所有趋近路径的极限一致。例如,狄利克雷函数在有理数点取 $1$,无理数点取 $0$,存在特定数列使极限为 $1$,但函数极限不存在。