大学生数学竞赛训练一(极限)
一、计算
解:因为
原式
又因为
所以。
二、计算
解:因为
所以。
三、计算
解:设,则
因为,所以。
四、计算
解:因为,所以
五、设数列定义如下
证明:极限。
证明:方法一、考虑函数,因为,当时。
由此可得时,在上的最大值为,且在是递增的。所以
……
……
……
……
由于,所以数列是单调有界的,由单调有界准则可得存在。显然。
现证明,用反证法证明,设,且,取,因为,所以存在整数,当时有
由此可得正项级数收敛;
另一方面,由,级数发散,由比较判别法,正项级数发散,这是一个矛盾,所以。
方法二、考虑函数,因为,当时。
由此可得时,在上的最大值为,且在是递增的。所以
……
……
……
……
由夹逼准则可得,又因为
所以数列是单调递增的,利用斯托尔茨定理。
六、设函数在区间上有定义,且在每一个有限区间上是有界的,如果,证明:
证明:对于任取的,因为,所以存在当时,有
取,令,则有
因为
……
……
所以
由于在每一个有限区间上是有界的,所以存在,当时有
取,当时有
由此可得。
七、