数列极限教案_数列的极限教案
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数列的极限教案
授课人:###
一、教材分析
极限思想是高等数学的重要思想。极限概念是从初等数学向高等数学过渡所必须牢固掌握的内容。
二、教学重点和难点
教学重点:数列极限概念的理解及数列极限N语言的刻画。
教学难点:数列极限概念的理解及数列极限N语言的刻画,简单数列的极限进行证明。
三、教学目标
1、通过学习数列以及数列极限的概念,明白极限的思想。
2、通过学习概念,发现不同学科知识的融会贯通,从哲学的量变到质变的思想的角度来看待数列极限概念。
四、授课过程
1、概念引入
例子一:(割圆术)刘徽的割圆术来计算圆的面积。
.........内接正六边形的面积为A1,内接正十二边形的面积为A2......内接正62n1形的面积为An.A1,A2,A3......An......圆的面积S.用圆的内接正六n边形来趋近,随着n的不断增加,内接正六n边形的面积不断
1接近圆的面积。
例子二:庄子曰“一尺之锤,日取其半,万世不竭”。
第一天的长度1第二天的剩余长度第二天的剩余长度
第四天的剩余长度 8
.....第n天的剩余长度n1.......2
随着天数的增加,木杆剩余的长度越来越短,越来越接近0。
这里蕴含的就是极限的概念。
总结:极限是变量变化趋势结果的预测。例一中,内接正六n边形的边数不断增加,多边形的面积无限接近圆面积;例二中,随着天数的不断增加,木杆的剩余长度无限接近0.在介绍概念之前看几个具体的数列:
1111(1): 1,,......; 23nn
1n1111:1,,,......;(2)n2345
(3)n2:1,4,9,16,......;
(4)1:1,1,1,1,......,1,......; nn
我们接下来讨论一种数列xn,在它的变化过程中,当n趋近于时,xn不断接近于某一个常数a。如随着n的增大,(1),(2)中的数列越来越接近0;(3)
(4)中的数列却没有这样的特征。
此处“n趋近于时”,“xn无限接近于数a”主要强调的是“一个过程”和一种“接近”程度。
可是只凭定性的描述和观察很难做到准确无误,所以需要精确的,定量的数学语言来刻画数列的概念。本节课的重点就是将数列的这样一个特征用数学语言刻画出来,并引入数列极限的概念。
2、内容讲授
(定义板书)设xn是一个数列,a是实数。如果对于任意给定的数0,总存在一个正整数N,当nN时,都有xna,我们称a是数列x
n的极限,或者说数列xn收敛且收敛于数a。
写作:limxna或xnan。
n
如果数列没有极限,就说数列是发散的。
注意:(1)理解定义中的“任意给定”:是代表某一个正数,但是这个数在选取时是任意的,选定以后就是固定的。不等式xna是表示xn与a的接近程度,所以可以任意的小。
(2)N的选取是与任意给定的有关的。11以数列为例,欲若取,则存在N100,当nNxna; 100n
若取1,则存在N1000,当nN时,xna。1000
数列极限的N语言:
limx
nna0,N,nNxna.数列极限的几何解释:
3、例题讲解
n211。例题1用数列极限的定义证明limnnn
n21证明:设xn,因为 nn
n21212xn1nnnnn
0,欲使xn,只要22即n,n
2我们取N1,当nN时,
n2122.nnNn
n21所以lim1.nnn
2注:N的取法不是唯一的,在此题中,也可取N10等。
例题2 设xnC(C为常数),证明limxnC。n
证明:任给的0,对于一切正整数n,xnCCC0,所以limxnC。n
小结:用定义证数列极限存在时,关键是任意给定寻找N,但不必要求最小的N.五、课后作业