问题 解答题
已知各项均不相等的正项数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn
(1)若{an},{bn}为等差数列,求证:
lim
n→∞
an
bn
=
lim
n→∞
Sn
Tn

(2)将(1)中的数列{an},{bn}均换作等比数列,请给出使
lim
n→∞
an
bn
=
lim
n→∞
Sn
Tn
成立的条件.
答案

(1)证明:设{an},{bn}的公差分别为d1,d2(d1,d2均不为0),则

lim
x→∞
an
bn
=
lim
x→∞
a1+(n-1)d1
b1+(n-1)d2
=
d1
d2
,…(4分)
lim
x→∞
Sn
Tn
lim
x→∞
na1+
n(n-1)
2
d1
nb1+
n(n-1)
2
d2
=
d1
d2

所以

lim
x→∞
an
bn
=
lim
x→∞
Sn
Tn
.…(8分)

(2)设{an},{bn}的公比分别为q1,q2(q1,q2均为不等于1的正数),则

lim
n→∞
an
bn
=
lim
n→∞
a1q1n-1
b1q2n-1
=
a1
b1
lim
n→∞
(
q1
q2
)n-1=
a1
b1
(q1=q2)
0(q1q2).
…(11分)
lim
n→∞
Sn
Tn
=
a1(1-q2)
b1(1-q1)
lim
n→∞
1-q1n
1-q2n
=
a1
b1
(q1=q2)
a1(1-q2)
b1(1-q1)
(0<q1<1,0<q2<1)
0(0<q1q2q2>1).
…(14分)

所以使

lim
x→∞
an
bn
=
lim
x→∞
Sn
Tn
成立的条件是0<q1<q2,q2>1或q1=q2.…(16分)

多项选择题
单项选择题