1、N 时,有 |a-b|=|a-a” a” -b|_|a-a”| |a” -b|,: ; ; = 2; 因为a与b是常数,2&是任意小的正数,所以 只有a=b,上述不等式才能成立,即数列啲极 限是惟一的.定理2:(有界性)若数列式收敛,则玄:有 界,即存在正数 M对任意自然数n有|a”|_M.设lim an =a,根据数列极限的定义,取 定.=1 (可以根据需要任意选取),存在自然数 N,当 nN 时,有 |an-a|:1.因为 |an|-|a|an -al,所以 当 nN 时,有 |an|-|a|_|an -a|“ 或耳|十| 1,即在数列&冲不满足不等式|an |a| 1的项充其量不 过是前
2、N项:ag, ,aN.令M = max*ai |,|a2 |,|aN |,|a|+1.于 是,对任意自然数n,有|a”|_M.定理2指出收敛的数列必有界.反之,有界 数列不一定收敛.例如,已知数列匚-1n :是有界的, 但它却是发散的.换句话说,有界是数列收敛的 必要条件而不是充分条件.2.什么是有界数列?定义:若存在两个数A,B(设A0)都是的上界这表明上界并 不是惟一的,下界也是如此.(2)对于数列N 时,总有A % SB,我们就说数列往后有界要 注意,往后有界一定是有界的,这是因为在N项 之前只有有限多个数XN?,Xn,在这有限个数中必 有最大的数和最小的数,设=min x,x2/ ,x
3、”,:=max Xi,X2, ,Xn )那么 min(A, a )和 max(B, (3)就 是整个数列妆”:的下界和上界.(3)有界数列也可以这样叙述:若存在一个 正数M使得|x”|_M n =1,2,,就称:xn 1是有界数列.或 者也可以这么说,若存在原点O的一个 M邻域0 (O, M),使得所有xOO,M ,就称妆”;是有界数列, 这种叙述和上面所给出的定义显然是等价的.3.什么是单调有界数列?设n 是一个数列,如果Xi X2 X3-Xn f,我 们就说这个数列是单调增加 (上升)的如果X1 _X2 -X3 -Xn -我们就说这个数列是单调减少 (下降)的.例如就是一个单调减少的数列.
4、如 果在上面数列中等号都不成立,就称它是严格单 调增加或严格单调减少的.4 数列的收敛判别法有哪法?方法1 若存在自然数 N,当nN,总有 an -bn -Cn,且忡玄”=叩6 =1,贝忡5 =1.注:方法1被称为夹挤定理.例1计算思路启迪于是由 n2 n : n2 2n 1 = n 1,方法2 单调有界数列存在极限.例 2 证明数列,a, . a . a ; , a . a a; a 0 收敛,并求它的极限.思路启迪首先对于这种随n的增大,数列 的项有规律变化的情况可以用数学归纳法证明 该数列单调并且有界.这样该数列必存在极 限可以设极限为i,则根据第n+1项与第n项 的关系列出关于I的等式
5、就可以求出I.规范证法 设Sn = .a .a . . a ,有 Sn d Sn ,用归纳法证明数列Si是单调增加的,又是有上界 的.显然S : S2 ,设Sk Sk 1 (k是自然数)有 a Sk : a Sk 1 a Sk V Ja Sk 1 ,艮卩 S k 1 - Sk 2 , 则数列En 是单 调增加的.显然,当n=1时,有Si=、aa 1 .设 n=k时,有Sk.a 1 .当 n=k+1时,也有 Sk+ = Ja+Sk c 耳a Za +1 Ja + 2a +1 = Ja +1,即数列 0 知,I不能是负数,则数列0啲极限是. 1 4a .5 函数极限有哪些性质和数列极限性质完全相仿
6、,函数极限也具有 以下几个性质:性质 1 .若 lim f x =A, lim g x =B,,且 AB,则存在8 0,使当 0:|xx|时,f(x)g(x).取;=A2B,那么存在1 0,当0 :|x Xo卜:、1时, 有fx AAyB ;同时又存在、2 o ,当0 :时, 有 g x :B; .rAyB ,现在,令“二 min、i,、2 ,那么当0 :| x x | : 时,就有 g x : AyB : f x性质 2 .若 lim f (x )=A, lim g(x )=B,且存在 8 0,使当 xt 0 0ix -X。卜:时,f(x)g(x),贝V AB(A0, xx0使当 0 町xx
7、 卜、时,f(x)B(f(x)B, 由性质1知道,存在8 0,当0和“|时,有 f(x)f(x) 矛盾,这就证明了 A=B性质5.若存在8 0,使当0十卜.时,f(x) g(x) h(x),并且 lim f x =A,lim h x =A,贝U lim g x = A.xx性质6 .(局部有界性)若limf(x)=A,则存在着 8 0,使得f(x)在区间X0SX0和X0,X0、内有界,亦即在不等式0 |X-Xo |所表示的区间内有界.注:若函数f(x)在某个区间Z内满足AW f(x) 0, A- a都 是f(x)的下界,同样对任何3 0, B+B都是f(x) 的上界.这个定义也可以这样叙述:设
8、函数f(x) 在某个区间Z内满足|f(x)| 0,当 0|x-x,时,有Xx0A-1f(x)0,在(1- 3,1)和(1,1+3 )内,J有界.但是这个函数在它X 1抛物线,但除去x=1,可见在(-8, 1)和(1 , + 8 )内是无界的.6.连续函数有哪些性质?若函数f(x)和g(x)均在点xo处连续,则函 数 f(x) g(x) , f(x) g(x) , f(x)/g(x) gx。=o 在 点xo处也连续.若函数y=f(u)在点Uo处连续,U = X在点Xo连 续,且 xo =Uo ,则复合函数y=fl:x在点xo连续.若 函数y=f(x)在区间a,b上单调、连续,且f(a)= a,f
9、(b)= 3,则其反函数y=fx在区间a, 3 或3,a 上单调、连续.基本初等函数(包括幂函数、三角函数、反 三角函数、指数函数与对数函数)在它们各自的 定义域上皆连续.由函数在一点Xo处连续的定义及limx=xo,有 lim f x =f Xo limx x 这就是说,对于连续函数,极Xxo xxo限符号与函数符号可以交换,仞H 求 lim sin x.思路启迪由于函数y=sinx是初等函数, 所以它在其定义域(-8, +8 )上是连续函数,这样就可以利用Jirn f x =fx =f Jirn x这个等式.规范解法因已知y=sinx在实数域上的任 意一点都连续,所以有lim sinx 二sin(lim x)二sin 1.x2: x2: 2有时我们只讨论函数 f(x)在xo的左侧或右侧的连续情况,有下面的左、右连续的概念:定乂:若lim_fxi;=fxo,称函数f(x)在xo左连xo续若lim f x = f xo,称函数f(x)在xo右连续显Xo然,函数f(x)在xo连续的充分必要条件是,函数 f(x)在xo既左连续又右连续.
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