Phân loại một số giới hạn cơ bản thường gặp về dãy số

Cách giải : Chia (các số hạng) của cả tử và mẫu cho lũy thừa của n có số mũ cao nhất trong

dãy

n

u , sau đó dùng các kết quả nêu trên ñể tính.

Ví dụ1: Tính

3

1 3 2

3 7 1

lim

4 3 2

n n

L

n n

− +

pdf6 trang | Chia sẻ: maika100 | Lượt xem: 1043 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phân loại một số giới hạn cơ bản thường gặp về dãy số, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ải : Chia (các số hạng) của cả tử và mẫu cho lũy thừa của n có số mũ cao nhất trong 
dãy nu , sau ñó dùng các kết quả nêu trên ñể tính. 
Ví dụ 1: Tính 
3
1 3 2
3 7 1
lim
4 3 2
n n
L
n n
− +
=
− +
. 
Giải: Khi n →+∞ thì 0n ≠ nên chia cả tử và mẫu của 
3
3 2
3 7 1
4 3 2
n n
n n
− +
− +
 cho 3n ta ñược 
3
3 3 3
1 3 2
3 3 3
3 7 1
lim
4 3 2
n n
n n nL
n n
n n n
− +
=
− +
2 3
3
7 1
3 3 0 0 3
lim
3 2 4 0 0 44
n n
n n
− + − +
= = =
− +− +
(Ghi chú: 
2 3 3
7 1 3 2
lim lim lim lim 0
n n n n
= = = = ) 
Ví dụ 2: Tính 
7 6
2 8 3
3 8 3
lim
5 2
n n
L
n n n
− +
=
+ +
Nhận xét: Số mũ cao nhất của n trong giới hạn trên là 8n nên ta chia cả tử và mẫu cho 8n . 
Giải: 
7 6
8 8 8
2 8 3
8 8 8
3 8 3
lim
5 2
n n
n n nL
n n n
n n n
− +
=
+ +
2 8
5 7
3 8 3
lim
1 2
5
n n n
n n
− +
=
+ +
0 0 0
0
5 0 0
− +
= =
+ +
. 
Ví dụ 3: Tính 
5
3 2
3 2 4
lim
4 3
n n
L
n n
− + +
=
+ +
Nhận xét: Số mũ cao nhất của n trong giới hạn trên là 5n nên ta chia cả tử và mẫu cho 5n . 
Giải: 
5
5 5 5
3 2
5 5 5
3 2 4
lim
4 3
n n
n n nL
n n
n n n
−
+ +
=
+ +
4 5
3 4 5
2 4
3
lim
1 4 3
n n
n n n
− + +
=
+ +
. 
Vì 
4 5
2 4
lim 3 3 0
n n
 − + + = − < 
 
 và 
3 4 5
1 4 3
lim 0
n n n
 + + = 
 
 nên 
4 5
3
3 4 5
2 4
3
lim
1 4 3
n nL
n n n
− + +
= = −∞
+ +
Giúp học sinh tự học Toán – Biên soạn: ðỗ Cao Long 
 2/6 
Các em học sinh cần lưu ý: Không ñược viết theo cách sau 
4 5
3
3 4 5
2 4
3 3 0 0 3
lim
1 4 3 0 0 0 0
n nL
n n n
− + + − + + −
= = = = −∞
+ ++ +
 (Sai). 
Từ ba ví dụ trên ta có nhận xét: 
Với dãy số 
( )
( )n
f n
u
g n
= , trong ñó ( ) ( ),f n g n là các ña thức ẩn số n, ta có 
♣ Nếu ( ){ } ( ){ }bËc bËcf n g n> thì lim nu = ±∞ ; 
♣ Nếu ( ){ } ( ){ }bËc < bËcf n g n thì lim 0nu = ; 
♣ Nếu ( ){ } ( ){ }bËc = bËcf n g n thì lim n
a
u c
b
= = (hằng số khác 0). Trong ñó a là hệ số 
của n có số mũ cao nhất trong ( )f n ; ñó b là hệ số của n có số mũ cao nhất trong ( )g n . 
Dạng 2: Giới hạn dãy số 
( )
( )n
f n
u
g n
= , trong ñó ( ) ( ),f n g n là các biểu thức có chứa căn. 
Ta biết, ña thức ( ) 11 1 0...k kk kp x a x a x a x a−−= + + + + có bậc là k ; 
Ta quy ước (ñễ dễ tính toán, không phải là kiến thức chuẩn ): 
Biểu thức 11 1 0...
k k
k ka x a x a x a
−
−+ + + + có bậc là 2
k
; 
Biểu thức 13 1 1 0...
k k
k ka x a x a x a
−
−+ + + + có bậc là 3
k
. 
Ví dụ: 
ða thức ( ) 6 34 3 2p x n n n= − + có bậc là 6; 
Biểu thức 23 2 1n n+ + có bậc là 
2
1
2
= ; 3 3 7n n+ + có bậc là 
3
2
. 
Với dạng này ta cũng giải như Dạng 1, tức là chia cả tử và mẫu của dãy số cho n có bậc 
cao nhất. 
Chú ý: 2 2; k kn n n n= = và 3 33 3; k kn n n n= = dùng ñể ñưa các lũy thừa vào trong 
dấu căn. 
Chẳng hạn: ( )2 3 21 1n n n n n n+ = + = + ; ( ) 32 6 7 63 3. 2 2 2n n n n n n+ = + = + ; 
3 3 3
3 3
5 23 35 5
2 2 1
2. 2.
n n n
n nn n
= = = 
Ví dụ 4: Tính 
2
4 2
2 3
lim
3 2 1
n n n
L
n
+ + +
=
− +
. 
Nháp: 
Căn 2 2 3n n+ + có bậc bằng 
2
1
2
= ; n có bậc bằng 1 nên bậc cao nhất của 2 2 3n n n+ + + 
là 1; 22 1n + có bậc là 1 nên 23 2 1n− + có bậc cao nhất là 1. 
Vậy ta chia cả tử và mẫu cho 1 2n n n= = ñể tính. 
Giúp học sinh tự học Toán – Biên soạn: ðỗ Cao Long 
 3/6 
Giải: 
Ta có 
2
4 2
2 3
lim
3 2 1
n n n
n nL
n
n n
+ +
+
=
+
−
2
2
2
2
2 3
1
lim
3 2 1
n n
n
n
n n
+ +
+
=
+
−
2
2
2 3
1 1
lim
3 1
2
n n
n n
+ + +
=
− +
Suy ra 4
1 1 0 0 2
2
0 2 0 2
L
+ + +
= = = −
− + −
. 
Ví dụ 5: Tính 
3
5
2 3 2
lim
1 3 4
n n n
L
n n
+ + +
=
+ +
. 
Nháp: 
Bậc cao nhất của 32 3 2n n n+ + + là 
3
1,5
2
= ; 
bậc cao nhất của ( )2 2 31 3 4 1 3 4 3 4n n n n n n n+ + = + + = + + là 3
2
. 
Vậy ta chia cả tử và mẫu của dãy số cho 3n (có bậc bằng 
3
2
) 
Giải: 
3
3 3
5
3 3
2 3 2
lim
1 3 4
n n n
n nL
n n
n n
+ +
+
=
+
+
2 3
3 3
3
3 3
3 2
2
lim
1 3 4
n n n
n n
n n
n n
+ +
+
=
+
+
2 3
3 2
1 3 2
2 1
lim
1 4
3
n n n
n n
+ + +
=
+ +
Suy ra 5
2. 0 1 0 0 1
0 3 0 3
L
+ + +
= =
+ +
Ví dụ 6: Tính 
3 7
6 2
3 2 1
lim
3 7
n n
L
n n
− + +
=
+ +
Nháp: 
Bậc cao nhất của 3 73 2 1n n− + + là 
7
3
; bậc cao nhất của mẫu là 2, suy ra bậc cao nhất trong 
dãy là 
7
3
. Vậy ta cần chia cả tử và mẫu cho 3 7n . 
Giải: 
Ta có 
3 7
3 7
6 2
3 3 37 7 7
3 2 1
lim
3 7
n n
nL
n n
n n n
− + +
=
+ +
7
3
7
6 3
3 3 3
7 7 7
3 2 1
lim
1
3. 7.
n n
n
n n
n n n
− + +
=
+ +
3
6 7
3 3 3
4 7
2 1
3
lim
1 1 1
3. 7.
n n
n n n
− + +
=
+ +
Vì 3 33
6 7
2 1
lim 3 3 0 3 0
n n
 
− + + = − + = − <  
 
 và 3 3 3
4 7
1 1 1
lim 3. 7. 0
n n n
 
+ + =  
 
 nên 
3
6 7
6
3 3 3
4 7
2 1
3
lim
1 1 1
3. 7.
n nL
n n n
− + +
= = −∞
+ +
. 
Giúp học sinh tự học Toán – Biên soạn: ðỗ Cao Long 
 4/6 
Dạng 3: Giới hạn dãy ( ) ( )nu f n g n= ± , trong ñó ( ) ( ),f n g n là các ña thức ẩn số n. 
Sử dụng phép biến ñổi dùng biểu thức liên hợp như sau. 
( ) ( )
( ) ( )( ) ( ) ( )( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
f n g n f n g n f n g n
f n g n
f n g n f n g n
− + −
− = =
+ +
 ; 
( ) ( )
( ) ( )( ) ( ) ( )( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
f n g n f n g n f n g n
f n g n
f n g n f n g n
+ − −
+ = =
− −
{Dùng hằng ñẳng thức ( )( ) 2 2a b a b a b− + = − } 
Khi ñó ta ñưa ñược dạng này về Dạng 2. 
Ví dụ 7: Tính ( )27 lim 3L n n n= + + − 
Giải: 
( )( )
( )
2 2
7
2
3 3
lim
3
n n n n n n
L
n n n
+ + − + + +
=
+ + +
( )
2
2 2
2
3
lim
3
n n n
n n n
+ + −
=
+ + +
2 2
2
3
lim
3
n n n
n n n
+ + −
=
+ + +
7 2
3
lim
3
n
L
n n n
+
=
+ + +
. 
{Nháp: Cả tử và mẫu ñều có bậc cao nhất bằng 1, nên ta chia cả tử và mẫu cho 1n n= } 
7 2
3
lim
3
n
n nL
n n n
n n
+
=
+ +
+
2
2
3
1
lim
3
1
n
n n
n
+
=
+ +
+ 2
3
1
lim
1 3
1 1
n
n n
+
=
+ + +
1 0 1
21 0 0 1
+
= =
+ + +
Ví dụ 8: Tính ( )28 lim 3 2 1 3L n n n= + + + 
Giải: 
( )( )2 2
8 2
3 2 1 3 3 2 1 3
lim
3 2 1 3
n n n n n n
L
n n n
+ + + + + −
=
+ + −
( ) ( )
2 2
2
2
3 2 1 3
lim
3 2 1 3
n n n
n n n
+ + −
=
+ + −
2 2
2 2
3 2 1 3 2 1
lim lim
3 2 1 3 3 2 1 3
n n n n
n n n n n n
+ + − +
= =
+ + − + + −
{Nháp: Cả tử và mẫu ñều có bậc cao nhất bằng 1, nên ta chia cả tử và mẫu cho 1n n= } 
8 2
2 1
lim
3 2 1 3
n
n nL
n n n
n n
+
=
+ +
−
2
2
1
2
lim
3 2 1
3
n
n n
n
+
=
+ +
− 2
1
2
lim
2 1
3 3
n
n n
+
=
+ + −
Vì 
1
lim 2 2 0 2 0
n
 + = + = > 
 
 và 
2
2 1
lim 3 3 3 0 0 3 0
n n
 
+ + − = + + − =  
 
, và do 
2
2 1
3 3
n n
+ + > nên 
2
2 1
3 3 0, n
n n
+ + − > ∀ . Suy ra 8
2
1
2
lim
2 1
3 3
nL
n n
+
= = +∞
+ + −
Giúp học sinh tự học Toán – Biên soạn: ðỗ Cao Long 
 5/6 
Dạng 4: Giới hạn của dãy có chứa số mũ là n 
Lưu ý các phép biến ñổi: 
nn
n
a a
b b
 =  
 
; ( ). . nn na b a b= ; lim 0nq = nếu 1q < . 
Ví dụ 9: Tính 9
2 4.3
lim
5 7.3
n n
n
L
+
=
−
. 
Nhận xét: Trong các lũy thừa 2 ,3n n thì 3n có “cơ số” bằng 3 là cơ số lớn nhất. Vậy ta sẽ chia 
cả tử và mẫu cho 3n và sử dụng tính chất nêu trên ñể tính. 
Giải: 
9
2 3
4.2 4.3 3 3lim lim
1 35 7.3
5. 7.
3 3
n n
n n n n
n nn
n n
L
++
= =
−
−
2
4
3
lim
1
5. 7
3
n
n
  + 
 =
  − 
 
0 4 4
5.0 7 7
+
= = −
−
. 
Vì 
2 1
1; 1
3 3
< < nên 
2 1
lim lim 0
3 3
n n
   = =   
   
. 
Nhận xét: ðể giải các bài toán tìm giới hạn dạng này, chúng ta chia cả tử và mẫu cho lũy 
thừa có “cơ số” lớn nhất. 
Ví dụ 10: Tính 10
3.2 5.7
lim
4 3.5
n n
n n
L
−
=
+
. 
{Nháp: Trong các lũy thừa 2 , 4 ,5 ,7n n n n thì lũy thừa có cơ số lớn nhất trong dãy trên là 7n } 
Giải: 
Chia cả tử và mẫu của dãy số ñã cho cho 7n ta có: 
10
2 7
3. 5.3.2 5.7 7 7lim lim
4 54 3.5
3.
7 7
n n
n n n n
n nn n
n n
L
−−
= =
+
+
2
3. 5
7
lim
4 5
3.
7 7
n
n n
  − 
 =
   +   
   
. 
Vì 
2 4 5
0 ; ; 1
7 7 7
< < nên 
2 4 5
lim lim lim 0
7 7 7
n n n
     = = =     
     
 nên 
2
lim 3. 5 3.0 5 5 0
7
n   − = − = − <     
 và 
4 5
lim 3. 0 3.0 0
7 7
n n    + = + =    
     
 ñồng thời 
4 5
3. 0,
7 7
n n
n   + > ∀ ∈   
   
ℕ . 
Suy ra 10
2
3. 5
7
lim
4 5
3.
7 7
n
n nL
  − 
 = = −∞
   +   
   
. {Theo ñịnh lý 2, tr117, SGK} 
Dạng 5: Sử dụng các ðịnh lý về giới hạn. 
lim
lim 0
lim
n n
n n
u a u
v v
= 
⇒ =
= +∞
; { }
lim
lim 0 lim
0, 0
dÊu cña 
n
n
n
n
n
u a
u
v a
v
v n
= 

= ⇒ = ∞
> ∀ ≥ 
Ví dụ 11: Cho các dãy ( ) ( ),n nu v thỏa mãn lim 3nu = − ; lim nv = +∞ 
Giúp học sinh tự học Toán – Biên soạn: ðỗ Cao Long 
 6/6 
và 0, 3,n nv u n≠ < − ∀ ∈ℕ . Hãy tính các giới hạn sau 
 a) 11
2
lim
3
n
a
n
u
L
u
+
=
−
 b) 11
2
lim
3
n
b
n
u
L
u
=
+
 c) 11
5
lim
2 3
n
c
n
v
L
v
+
=
−
Giải: 
a) 11
2 lim lim 2 3 2 1
lim
3 lim lim3 3 3 6
n n
a
n n
u u
L
u u
+ + − +
= = = =
− − − −
b) Vì ( )lim 2 lim 2.lim 2. 3 6 0n nu u= = − = − < và ( ) ( )lim 3 lim3 lim 3 3 0n nu u+ = + = + − = , 
ñồng thời 3,nu n< − ∀ ∈ℕ nên 3 0,nu n+ < ∀ ∈ℕ . 
Suy ra 11
2
lim
3
n
b
n
u
L
u
+
= = +∞
−
. 
Nhận xét: Với bài b) này, nếu không chú ý ñến 3 0,nu n+ < ∀ ∈ℕ và ( )lim 2 6 0nu = − < thì 
một số em học sinh sẽ ñi ñến kết quả 11bL = −∞ (Sai). 
c) Do 0,nv n≠ ∀ ∈ℕ nên chia cả tử và của 
5
2 3
n
n
v
v
+
−
 mẫu cho nv , ta ñược 
11
5
lim
2
3.
n
n n
c
n
n n
v
v v
L
v
v v
+
=
−
5
1
lim
2
3
n
n
v
v
+
=
−
1 0 1
0 3 3
+
= = −
−
. Vì lim nv = +∞ nên 
2 5
lim lim 0
n nv v
= = . 
Bài tập tự luyện 
Bài 1: Tính các giới hạn sau 
a) 
8
2 6 8
4 12 1
lim
5 6
n n
n n n
+ −
+ −
 b) 
5 4
6 5
3 2 7

File đính kèm:

  • pdfBai tap chuong 2 3.pdf
Giáo án liên quan