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數列極限

鎖定
數列的極限問題是我們學習的一個比較重要的部分,同時,極限的理論也是高等數學的基礎之一。數列極限的問題作為微積分的基礎概念,其建立與產生對微積分的理論有着重要的意義。
中文名
數列極限
外文名
The limit of sequence
領    域
數學
性    質
數列的收斂性
應    用
微積分

數列極限基本概念

數列極限數列

定義 若函數
的定義域為全體正整數集合
,則稱
為數列。因正整數集
的元素可按由小到大的順序排列,故數列
也可寫作
或可簡單地記為
,其中
稱為該數列的通項。

數列極限數列極限

定義設為數列
,a為定數。若對任給的正數
,總存在正整數N,使得當
時有
則稱數列
收斂於a,定數a稱為數列
極限,並記作
若數列
沒有極限,則稱
不收斂,或稱
發散。 [1] 
等價定義任給
,若在(a-ε,a+ε)之外數列
中的項至多隻有有限個,則稱數列
收斂於極限a。

數列極限幾何意義

當n>N時,所有的點xn都落在(a-ε,a+ε)內,只有有限個(至多隻有N個)在其外,如圖1所示
圖1 圖1

數列極限性質

唯一性 若數列
收斂,則它只有一個極限。
有界性 若數列
收斂,則
為有界數列,即存在正數
,使得對一切正整數n有
保號性
(或
),則對
(或
),存在正數N,使得當
時,有
(或
)。
保不等式性
均為收斂數列。若存在正數
,使得當
時有
,則
迫斂性 設收斂數列
都以a為極限,數列
滿足:
存在正數
,當
時有
則數列
收斂,且
四則運算法則
為收斂數列,則
也都是收斂數列,且有
若再假設
,則
也是收斂數列,且有 [1] 

數列極限存在的條件

單調有界定理 在實數系中,單調有界數列必有極限 [1] 
緻密性定理 任何有界數列必有收斂的子列。

數列極限應用

(1)求極限 [2] 
解:
(2)求極限 [3] 
解:
因為
所以,由迫斂性可得
參考資料
  • 1.    華東師範大學數學系.數學分析簡明教程.北京:高等教育出版社,2015
  • 2.    郭人英.數列極限求解的幾種常用方法[J].現代職業教育,2016,(24).
  • 3.    胡丁羣.數列極限的求解及其意義[J],科技風,2017,(2).