lim数列极限设 {Xn} 为实数列,a 为定数
若对任给的正数 ε,总存在正整数N,使得当 n>N 时总有∣Xn-a∣<ε 则称数列{Xn} 收敛于a,定数 a 称为数列 {Xn} 的极限,并记作,或Xn→a(n→∞)读作“当 n 趋于无穷大时,{Xn} 的极限等于 或 趋于 a”.若数列 {Xn} 没有极限,则称 {Xn} 不收敛,或称 {Xn} 为发散数列.该定义常称为数列极限的 ε—N定义
对于收敛数列有以下两个基本性质,即收敛数列的唯一性和有界性
定理1:如果数列{Xn}收敛,则其极限是唯一的
定理2:如果数列{Xn}收敛,则其一定是有界的
即对于一切n(n=1,2……),总可以找到一个正数M,使|Xn|≤M
对定义的理解:1、ε的任意性 定义中ε的作用在于衡量数列通项与常数a的接近程度
ε越小,表示接近得越近;而正数ε可以任意地变小,说明xn与常数a可以接近到任何不断地靠近的程度
但是,尽管ε有其任意性,但一经给出,就被暂时地确定下来,以便靠它用函数规律来求出N;又因为ε是任意小的正数,所以ε/2 、3ε 、ε等也都在任意小的正数范围,因此可用它们的数值近似代替ε
同时,正由于ε是任意小的正数,我们可以限定ε小于一个某一个确定的正数
2、N的相应性 一般来说,N随ε的变小而变大,因此常把N写作N(ε),以强调N对ε的变化而变化的依赖性
但这并不意味着N是由ε唯一确定的:(比如若n>N使成立,那么显然n>N+1、n>2N等也使成立)
重要的是N的存在性,而不在于其值的大小
3、从几何意义上看,“当n>N时,均有不等式成立”意味着:所有下标大于N的都落在(a-ε,a+ε)内;而在(a-ε,a+ε)之外,数列{xn} 中的项至多只有N个(有限个)
换句话说,如果存在某ε0>0,使数列{xn} 中有无穷多个项落在(a-ε0,a+ε0) 之外,则{xn} 一定不以a为极限
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