在考研数学中,数列极限的压轴题通常要求考生具备深厚的极限理论基础,并能灵活运用各种极限求解方法。以下是一道典型的数列极限压轴题:
题目:已知数列$\{a_n\}$满足$a_1=1$,$a_{n+1}=\frac{a_n}{1+a_n}$,求$\lim_{n\to\infty}a_n$。
解题思路:首先,观察数列$\{a_n\}$的递推关系,可以发现$\{a_n\}$是一个单调递减的数列。接下来,我们需要证明$\{a_n\}$是收敛的。由于$a_n>0$,我们可以尝试使用夹逼定理。设$b_n=\frac{1}{2}$,则对于任意$n$,有$b_n\leq a_n$。接下来,证明数列$\{b_n\}$是单调递增的,即$b_{n+1}\geq b_n$。计算$b_{n+1}-b_n=\frac{1}{2(1+b_n)}-\frac{1}{2}=\frac{b_n}{2(1+b_n)}>0$,因此$\{b_n\}$是单调递增的。又因为$b_n\leq a_n$,所以$\{a_n\}$也是单调递增的。由于$\{a_n\}$单调递减且有下界,根据单调有界原理,$\{a_n\}$收敛。
设$\lim_{n\to\infty}a_n=A$,则根据递推关系,有$A=\frac{A}{1+A}$。解这个方程,得到$A=0$或$A=1$。又因为$a_n>0$,所以$A=0$。因此,$\lim_{n\to\infty}a_n=0$。
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