一道高二无穷等比数列题,急!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 14:31:43
已知等比数列an的首项a1,公比为q,lim((a1/1+q)-q^n)=1/2,求a1的取值范围

高2做这种题?说实话这道题是大学里的,如果用大学里的方法几下就做出来了,不过高中用变形应该能比较麻烦的做出来。首先观察等式,右边为1/2。而左边有一个q^n次方,若对于|q|>1,则q^n→∞,则此时,必须消掉q^n次方项才能让右边得到常数,左边=(a1-q^n(1+q))/(1+q),可知a1只能为无穷大数。当q=1时,原式=a1/2-1=1/2,a1=3.当q1=-1时,a1/1+q为无穷大数,极限不存在,当|q|<1,则此时,q^n=0(易证)
左边为lim(a1/(1+q))=a1/1+q(不含n的项的极限不变)所以a1/1+q=1/2
得到a1=(1+q)/2,q≠0
综上,a1∈(0,1/2)∪(1/2,1),q∈(-1,0)∪(0,1)
当q=1时,a1=3,
当q=-1,以及|q|>1时,极限不存在

由于等比数列极限为Sn(n→∞)=a1/(1+q)|q|<1,(q≠0)可知这是一个形如Sn=a1+a1q+a1q^2+..+a1q^n+...+∞=1/2,可以说这是高数的无穷级数里,幂级数关于收敛区间的知识。 因为几个判断收敛的定理在|q|=1时都无法判断,必须用定义或者用其他方法观察,所以这个点是关键

极限是哪一个参数趋近于什么值?

解:设Yn=a1/(1+q)-q^n
显然,|q|不能>1,若|q|>1,则n→∞limYn不存在.
(∵在|q|>1时,n→∞limq^n=±∞).
q≠-1,若q=-1,则Yn无定义。
q≠0,若q=0,则等比数列无定义。
∴由lim[a1/(1+q)-q^n]=1/2,可以推知|q|≤1,且q≠-1,q≠0.
当q=1时由n→∞lim[a1/2-1^n]=a1/2-1=1/2,得a1=3
当0<q<1时,由n→∞lim[a1/(1+q)-q^n]=a1/(1+q)=1/2
得a1=(1+q)/2.

∵0<q<1,
∴1<1+q<2,
1/2<(1+q)/2<1.
即1/2<a1<1