题目
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:-|||-(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:数列收敛与发散的判断,涉及极限存在性、符号交替数列、指数函数比较、多项式增长对比、分段子数列极限差异等知识点。
解题核心思路:
- 判断数列是否有界:若数列无界则必发散;
- 分析通项表达式趋势:观察主导项随$n$增大后的变化;
- 特殊数列类型:符号交替数列、分式指数型数列、分段表达式数列的极限特性。
破题关键点:
- 符号交替且绝对值发散的数列必发散;
- 指数分母增长快于分子时极限为0;
- 多项式主导项决定发散性;
- 不同子数列极限不一致时整体发散。
(5) $\{ n{(-1)}^{n} \}$
符号交替与绝对值分析
通项为$n(-1)^n$,符号交替,绝对值为$n$。当$n \to \infty$时,绝对值无界,数列在$+\infty$与$-\infty$间摆动,无极限。
结论:发散。
(6) $\{ \dfrac{{2}^{n}-1}{{3}^{n}} \}$
拆分分式
将通项拆分为$\dfrac{2^n}{3^n} - \dfrac{1}{3^n}$。
分析各部分极限
- $\dfrac{2^n}{3^n} = \left( \dfrac{2}{3} \right)^n \to 0$(因$\dfrac{2}{3} < 1$);
- $\dfrac{1}{3^n} \to 0$。
整体极限:$0 - 0 = 0$。
结论:收敛,极限为$0$。
(7) $\{ n - \dfrac{1}{n} \}$
主导项分析
当$n \to \infty$时,$n$项主导,$\dfrac{1}{n} \to 0$,故通项近似为$n$,无界。
结论:发散。
(8) $\{ [ {(-1)}^{n}+1] \dfrac{n+1}{n} \}$
分段讨论
- 当$n$为偶数:$(-1)^n = 1$,通项为$2 \cdot \dfrac{n+1}{n} = 2 \left( 1 + \dfrac{1}{n} \right) \to 2$;
- 当$n$为奇数:$(-1)^n = -1$,通项为$0 \cdot \dfrac{n+1}{n} = 0$。
子数列极限不一致:偶数项极限为$2$,奇数项极限为$0$,整体无极限。
结论:发散。