考研数学真题数列极限证明

更新时间:2025-11-21 10:33:25
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在深入研究考研数学真题中,数列极限证明是一个核心考点。以下是针对这一考点的原创解题思路:

数列极限证明的关键在于理解数列极限的定义,即对于任意给定的正数ε,存在一个正整数N,使得当n > N时,数列的任意项与极限值的差的绝对值小于ε。

解题步骤如下:

1. 理解定义:首先明确数列极限的定义,即数列{an}的极限为a,当且仅当对于任意ε > 0,存在N,使得当n > N时,|an - a| < ε。

2. 选择证明方法:根据数列的性质和题目要求,选择合适的证明方法,如夹逼定理、单调有界原理或直接证明。

3. 构建不等式:通过数列的性质或已知条件,构造一个不等式,使其能够体现|an - a| < ε。

4. 选择N的值:根据不等式,找到一个正整数N,使得当n > N时,不等式成立。

5. 验证极限:最后,验证通过选取的N,对于任意ε > 0,|an - a| < ε都成立,从而证明数列极限。

案例:证明数列{an} = 1 + (1/2) + (1/3) + ... + (1/n)的极限。

解答:
1. 理解定义:数列{an}的极限为A,即对于任意ε > 0,存在N,使得当n > N时,|an - A| < ε。

2. 选择方法:使用夹逼定理。

3. 构建不等式:由于an = 1 + (1/2) + (1/3) + ... + (1/n),我们知道每一项都小于等于1,因此an ≤ n。同时,每一项都大于等于1/(n+1),因此an ≥ n/(n+1)。

4. 选择N的值:对于ε > 0,选择N = [1/ε] + 1([x]表示x的整数部分),则当n > N时,有n/(n+1) ≤ an ≤ n,从而有0 < n/(n+1) < ε。

5. 验证极限:由于n/(n+1)的极限为1,根据夹逼定理,数列{an}的极限也为1。

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