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1、,第一章,二、收敛数列的性质,三、极限存在准则,一、数列极限的定义,第二节,机动 目录 上页 下页 返回 结束,数列的极限,数学语言描述:,一、数列极限的定义,引例.,设有半径为 r 的圆,逼近圆面积 S.,如图所示,可知,当 n 无限增大时,无限逼近 S(刘徽割圆术),当 n N 时,用其内接正 n 边形的面积,总有,刘徽 目录 上页 下页 返回 结束,定义:,自变量取正整数的函数称为数列,记作,或,称为通项(一般项).,若数列,及常数 a 有下列关系:,当 n N 时,总有,记作,此时也称数列收敛,否则称数列发散.,几何解释:,即,或,则称该数列,的极限为 a,机动 目录 上页 下页 返回
2、 结束,例如,趋势不定,收 敛,发 散,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例1.已知,证明数列,的极限为1.,证:,欲使,即,只要,因此,取,则当,时,就有,故,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2.收敛数列一定有界.,证:设,取,则,当,时,从而有,取,则有,由此证明收敛数列必有界.,说明:此性质反过来不一定成立.,例如,虽有界但不收敛.,有,数列,机动 目录 上页 下页 返回 结束,3.收敛数列的保号性.,若,且,时,有,证:,对 a 0,取,推论:,若数列从某项起,(用反证法证明),机动 目录 上页 下页 返回 结束,*,4.收敛数列的任一子数列收敛于同一极限.,证:设数列,是数列,
3、的任一子数列.,若,则,当,时,有,现取正整数 K,使,于是当,时,有,从而有,由此证明,*,机动 目录 上页 下页 返回 结束,三、极限存在准则,由此性质可知,若数列有两个子数列收敛于不同的极,限,例如，,发散!,夹逼准则;单调有界准则;柯西审敛准则.,则原数列一定发散.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,说明:,1.夹逼准则(准则1)(P49),证:,由条件(2),当,时,当,时,令,则当,时,有,由条件(1),即,故,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例5.证明,证:利用夹逼准则.,且,由,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2.单调有界数列必有极限(准则2),(证明略),机动 目录
4、 上页 下页 返回 结束,例6.设,证明数列,极限存在.,证:利用二项式公式,有,机动 目录 上页 下页 返回 结束,大,大,正,又,比较可知,机动 目录 上页 下页 返回 结束,根据准则 2 可知数列,记此极限为 e,e 为无理数,其值为,即,有极限.,原题 目录 上页 下页 返回 结束,又,内容小结,1.数列极限的“N”定义及应用,2.收敛数列的性质:,唯一性;有界性;保号性;,任一子数列收敛于同一极限,3.极限存在准则:,夹逼准则;单调有界准则;,机动 目录 上页 下页 返回 结束,思考与练习,1.如何判断极限不存在?,方法1.找一个趋于的子数列;,方法2.找两个收敛于不同极限的子数列.
5、,2.已知,求,时,下述作法是否正确?说明理由.,设,由递推式两边取极限得,不对!,此处,机动 目录 上页 下页 返回 结束,刘徽(约225 295年),我国古代魏末晋初的杰出数学家.,他撰写的重,差对九章算术中的方法和公式作了全面的评,注,指出并纠正了其中的错误,在数学方法和数学,理论上作出了杰出的贡献.,他的“割圆术”求圆周率,“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”,它包含了“用已知逼近未知,用近似逼近精确”的重要,极限思想.,的方法:,柯西(1789 1857),法国数学家,他对数学的贡献主要集中,在微积分学,柯,西全集共有 27 卷.,其中最重要的的是为巴黎综合学,校编写的分析教程,无穷小分析概论,微积,分在几何上的应用 等,有思想有创建,响广泛而深远.,对数学的影,他是经典分析的奠人之一,他为微积分,所奠定的基础推动了分析的发展.,复变函数和微分方程方面.,一生发表论文800余篇,著书 7 本,
