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数列极限

发布时间:2023-09-05 17:42:33

数列的极限问题是我们学习的一个比较重要的部分,同时,极限的理论也是高等数学的基础之一。数列极限的问题作为微积分的基础概念,其建立与产生对微积分的理论有着重要的意义。

数列极限详细介绍

数列的极限问题是我们学习的一个比较重要的部分,同时,极限的理论也是高等数学的基础之一。数列极限的问题作为微积分的基础概念,其建立与产生对微积分的理论有着重要的意义。

数列极限

数列极限基本概念

数列极限数列

定义 若函数

的定义域为全体正整数集合

,则称

为数列。因正整数集

的元素可按由小到大的顺序排列,故数列

也可写作

或可简单地记为

,其中

称为该数列的通项。

数列极限数列极限

定义设为数列

,a为定数。若对任给的正数

,总存在正整数N,使得当

时有

则称数列

收敛于a,定数a称为数列

的极限,并记作

若数列

没有极限,则称

不收敛,或称

发散。

等价定义任给

,若在(a-ε,a+ε)之外数列

中的项至多只有有限个,则称数列

收敛于极限a。

数列极限几何意义

当n>N时,所有的点xn都落在(a-ε,a+ε)内,只有有限个(至多只有N个)在其外,如图1所示

数列极限性质

唯一性 若数列

收敛,则它只有一个极限。

有界性 若数列

收敛,则

为有界数列,即存在正数

,使得对一切正整数n有

保号性 若

(或

),则对

(或

),存在正数N,使得当

时,有

(或

)。

保不等式性 设

均为收敛数列。若存在正数

,使得当

数列极限

时有

,则

迫敛性 设收敛数列

都以a为极限,数列

满足:

存在正数

,当

时有

则数列

收敛,且

四则运算法则

为收敛数列,则

也都是收敛数列,且有

若再假设

,则

也是收敛数列,且有

数列极限存在的条件

单调有界定理 在实数系中,单调有界数列必有极限。

致密性定理 任何有界数列必有收敛的子列。

数列极限应用

(1)求极限

解:

(2)求极限

解:

因为

数列极限

所以,由迫敛性可得

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