為什么數(shù)列的界不等于極限 為什么要證明極限存在
單調(diào)有界數(shù)列必有極限 為什么極限不等于它的界?單調(diào)遞增數(shù)列的上界為何不是極限???高等數(shù)學中界與極限到底是什么關系?為什么說數(shù)列是有界數(shù)列,但數(shù)列不一定有極限?為什么有極限就一定有界?有界不一定有極限?
本文導航
- 數(shù)列的有界和數(shù)列的極限的區(qū)分
- 單調(diào)有界數(shù)列必有極限怎么理解
- 高等數(shù)學證明極限存在的方法
- 數(shù)列有極限和數(shù)列收斂的關系
- 為什么要證明極限存在
數(shù)列的有界和數(shù)列的極限的區(qū)分
只證明單增的情況
已知Xn<M,M>0,設極限為A。
求證:A<=M
證明:假設A>M
A-M<|Xn-A|
由于ε是任意給定,所以我們給定ε<A-M,但是|Xn-A|<ε對于任意ε成立,故而矛盾。
因此M>=A。
單減同理
最后A<M時,因為任意給定ε,都能使|Xn-A|<ε成立,這是顯然的,這樣就保證極限成立了。但是我們無法證明A=M,因為M>A時極限也存在,所以極限不一定就是邊界。
單調(diào)有界數(shù)列必有極限怎么理解
你自己好好翻翻書,一個單調(diào)數(shù)列的上界(如果有的話)有無數(shù)個,你說說哪個是它的極限呢?
只有最小的那個上界才是它的極限。
比如(1+1/n)^n,你可以說e是它的上界,你也可以說3是它的上界,但是它的極限是e,而不是3。
高等數(shù)學證明極限存在的方法
對于數(shù)列來說,極限存在,則一定有界;但有界不一定極限存在,,,
數(shù)列有極限和數(shù)列收斂的關系
收斂的數(shù)列必有界,有界的數(shù)列不一定收斂.如果數(shù)列不僅有界,而且是單調(diào)的,則其極限必定存在
為什么要證明極限存在
1、有極限就一定有界
回憶極限定義,任取ε>0,存在N>0,當n>N時,有|xn-a|<ε
證:設數(shù)列{xn}的極限a,則由極限定義,對于ε=1,存在N>0,當n>N時,(N是個有限數(shù))
有|xn-a|<1,則
|xn|=|xn-a+a|≤|xn-a|+|a|<1+|a|
取M=max{
|x1|,|x2|,...,|xN|,1+|a|
}
則我們會發(fā)現(xiàn),所有的
|xn|<M,(因為M=max{
|x1|,|x2|,...,|xN|,1+|a|
},因此M比數(shù)列中前N個數(shù)的絕對值都要大,當n>N后,所有的
|xn|
均小于1+|a|≤M)
因此{xn}有界。
2、有界不一定有極限
比如:f(x)=sinx,在R上有界,但是x趨近于無窮是沒有極限。
極限思想是微積分的基本思想,是數(shù)學分析中的一系列重要概念,如函數(shù)的連續(xù)性、導數(shù)(為0得到極大值)以及定積分等等都是借助于極限來定義的。
擴展資料
極限的思想方法貫穿于數(shù)學分析課程的始終??梢哉f數(shù)學分析中的幾乎所有的概念都離不開極限。
在幾乎所有的數(shù)學分析著作中,都是先介紹函數(shù)理論和極限的思想方法,然后利用極限的思想方法給出連續(xù)函數(shù)、導數(shù)、定積分、級數(shù)的斂散性、多元函數(shù)的偏導數(shù),廣義積分的斂散性、重積分和曲線積分與曲面積分的概念。如:
(1)函數(shù)在
點連續(xù)的定義,是當自變量的增量趨于零時,函數(shù)值的增量趨于零的極限。
(2)函數(shù)在
點導數(shù)的定義,是函數(shù)值的增量
與自變量的增量
之比
,當
時的極限。
(3)函數(shù)在
點上的定積分的定義,是當分割的細度趨于零時,積分和式的極限。
(4)數(shù)項級數(shù)的斂散性是用部分和數(shù)列
的極限來定義的。
(5)廣義積分是定積分其中
為,任意大于
的實數(shù)當
時的極限,等等。
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