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《(N)是一個以自然數(shù)集為定義域的函數(shù)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、設(shè)xn=f(n)是一個以自然數(shù)集為定義域的函數(shù),將其函數(shù)值按自變量大小順序排成一列,x1,x2,…xn,…,稱為一個數(shù)列.xn稱為數(shù)列的第n項,也稱為通項,數(shù)列也可表示為{xn}或xn=f(xn)第一節(jié) 數(shù)列的極限一、數(shù)列的極限例.1x看數(shù)列1.從直觀上看,這個數(shù)列當(dāng)n越來越大時,對應(yīng)的項xn會越來越接近于1,或者說“當(dāng)n趨向于無窮大時,數(shù)列xn趨近于1??.如何用精確的,量化的數(shù)學(xué)語言來刻劃這一事實?2x1x2x3x4xn注意到,實數(shù)a,b的接近程度由
2、a?b
3、確定.
4、a?b
5、越小,則a,b越接近.因此,要說明“當(dāng)n越來越大時,xn越來越接近于1”就只須說明“當(dāng)n越來越大時
6、,
7、xn?1
8、會越來越接近于0”.而要說明“
9、xn?1
10、越來越接近于0”則只須說明“當(dāng)n充分大時,
11、xn?1
12、能夠小于任意給定的,無論多么小的正數(shù)?”就行了,也就是說無論你給一個多么小的正數(shù)?,當(dāng)n充分大時,
13、xn?1
14、比?還小,由于?是任意的,從而就說明了
15、xn?1
16、會越來越接近于0.事實上,,給,很小,,只須n>1000即可,數(shù)列中,從第1001項開始,以后各項都有要也即在這個又給,則從第10001項開始,以后各項都有一般,任給?>0,不論多么小,只須.因此,從第項開始,以后各項都有.因?是任意的,這就說明了當(dāng)n越來越大時,xn會越來越接近于1.要使定義:設(shè){xn}是一個
17、數(shù)列,a是一個常數(shù),若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
18、xn?a
19、,則稱a是數(shù)列{xn}當(dāng)n無限增大時的極限,或稱{xn}收斂于a,記作這時,也稱{xn}的極限存在,否則,稱{xn}的極限不存在,或稱{xn}是發(fā)散的.比如,對于剛才的數(shù)列1.有注1.定義中的?是預(yù)先給定的,任意小的正數(shù),其任意性保證了xn可無限接近于a,另外,?又是確定的,它不是變量.若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
20、xn?a
21、,注2.一般說來,N隨給定的?變化而變化,給不同的?確定的N也不同,另外,對同一個?來說,N不是唯一的(若存在一個N,則N+1,N+2,…,均可作為定義中
22、的N.)若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
23、xn?a
24、,注3.定義中“當(dāng)n>N時,有
25、xn?a
26、”的意思是說,從第N+1項開始,以后各項都有
27、xn?a
28、,至于以前的項是否滿足此式不必考慮.可見一個數(shù)列是否有極限只與其后面的無窮多項有關(guān).而與前面的有限多項無關(guān).改變,去掉數(shù)列的前有限項,不改變數(shù)列收斂或發(fā)散的性質(zhì).若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
29、xn?a
30、,幾何意義:x2x1a-?xN+5axN+1a+?x3x)(xN由于
31、xn?a
32、?a??33、a為心,以任意小的正數(shù)?為半徑的?鄰域,總能找到一個N,從第N+1項開始,以后各項都落在鄰域U(a,?)內(nèi),而只有有限項落在U(a,?)外部.看圖.例1.若xn=c(常數(shù)),則若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
34、xn?a
35、,證:??>0.由于
36、xn–1
37、=
38、c–c
39、=0取N=1,當(dāng)n>N時,有
40、xn–c
41、=0
42、q
43、<1的常數(shù),證明證.若q=0,結(jié)論顯然成立.??>0.設(shè)0<
44、q
45、<1.現(xiàn)在,xn=qn,a=0.(要證?N,當(dāng)n>N時,有
46、qn?0
47、)因
48、xn?a
49、=
50、qn?0
51、=
52、qn
53、=
54、q
55、n,要使
56、xn?
57、a
58、,只須
59、q
60、n
61、q
62、N時,有從而有
63、qn?0
64、0要使則當(dāng)n>N時,有(要證?N,當(dāng)n>N時,有若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
65、xn?a
66、,例4.證:??>0,由于要使
67、xn?a
68、,則當(dāng)n>N時,有例5.證:(1)設(shè)a=1,結(jié)論顯然成立.(2)設(shè)a>1,從而>1+n?n??>0,(3)設(shè)00,?N,當(dāng)n>N時,有??.(因069、N1時,?N2,當(dāng)n>N2時,取N=max{N1,N2},則當(dāng)n>N時,上兩式同時成立.從而當(dāng)n>N時,有矛盾,故極限唯一.若??>0,?正整數(shù)N,使得當(dāng)n>N時,都有
70、xn?a
71、,幾何意義:數(shù)列的有界性.定義:沒有數(shù)列xn=f(n),若?M>0,使得
72、xn
73、?M,n=1,2,….則稱數(shù)列xn有界,否則,稱xn無界.由于
74、xn
75、?M??M?