关于数列极限的公式和计算方法,综合权威资料整理如下:
一、常见数列极限公式
常数序列 若数列$\{a_n\}$的每一项都是常数$C$,则$\lim_{n \to \infty} C = C$。
等差数列
- 公差$d \neq 0$时,极限不存在;
- 公差$d = 0$时,极限为常数项,即$\lim_{n \to \infty} (a_1 + (n-1)d) = a_1$。
等比数列
- $|q| < 1$时,$\lim_{n \to \infty} a_1 q^{n-1} = 0$;
- $|q| > 1$时,极限不存在;
- $q = 1$时,极限为$a_1$。
特殊数列
- $\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0$。
二、极限计算方法
直接代入法
若通项公式在$n \to \infty$时趋于有限常数,直接代入计算。例如$\lim_{n \to \infty} \frac{2n+3}{n+1} = 2$。
夹逼定理(Squeeze Theorem)
若存在数列$\{b_n\}$和$\{c_n\}$满足$b_n \leq a_n \leq c_n$,且$\lim_{n \to \infty} b_n = \lim_{n \to \infty} c_n = L$,则$\lim_{n \to \infty} a_n = L$。
洛必达法则(L'Hôpital's Rule)
适用于函数极限,若$\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)}$为$\frac{0}{0}$或$\frac{\infty}{\infty}$型,则$\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}$。注意此方法仅适用于函数极限,不直接适用于数列。
三、其他重要结论
单调有界数列: 若数列单调有界,则极限存在,可通过单调有界准则判定。 数列最大值公式
以上公式和方法覆盖了常见数列极限的计算,实际应用中需根据数列类型选择合适方法。