高等數學一 函式與極限二 對數列極限定義的理解

2021-09-10 14:08:11 字數 1163 閱讀 9404

試著去理解數列極限的定義,這個定義如下(摘自同濟版高等數學第七版):

設xn為乙個數列,如果存在常數a,對於任意給定的正數k(無論它多小),總存在正整數n,使得當n>n時候,不等式

|xn-a|**這個問題:

數列的一般項是否無限接近於某個確定的值?

以下面這個數列為例子:

2,1/2,4/3......,(n+(-1)^(n-1))/n

預備知識:

1.判定兩個數a,b之間的接近程度,可以用 |a-b| 來度量。結果越小,則距離越近。

2.看該數列的一般項:

(n+(-1)^(n-1))/n = n/n+((-1)^(n-1))/n ;(通過對分子的拆開得出) = 1+((-1)^(n-1))/n;

當n無限大的時候,明顯看出,該式子無限接近於1,因為後面那項無限接近0。我們也得出,該數列的一般項,無限接近的數值就是1了。

我們試著去了解無限接近有多接近。於是我們用預備知識中的1去驗證去度量。我們定數列的n專案為xn;

可得出,數列的一般項與該數列的一般項無限接近的度量可以定義為:|a-b| = |xn-1|;

可得出:|xn-1| = |1+((-1)^(n-1))/n - 1| = |((-1)^(n-1))/n| = |1/n|;

由此可見:當n無限大的時候,1/n的絕對值無限接近0,就是無限小。意味這一般項和1是無限接近的。

這個1就可以稱為數列的極限。對應著上面的定義中的常數a。

我們再看看定義中的 k 和 n 在哪兒得到體現。

|1/n| ,即|xn-1| ,當n無限大的時候,該式子的結果,肯定小於任意給定的正數。這兒就是定義中,任意小的正數k的體現。

個人感覺n,是乙個特殊化的現象,上面的描述是一般化的現象。

如果我們想確定乙個具體的任意小的正數k,那麼n就不可以理解為乙個任意大的數列下標了。必須有乙個確定的n作為邊界。

這樣來理解,|1/n| = k 這個時候的n,就是這個確定的n,是乙個邊界。

當n > n 的時候,|1/n|必然小於k。反之大於。則n得到了體現。

這樣一來,這個定義的所有內容,就都能夠得到理解。

如果我們從幾何角度來理解這個定義。

|xn-a|可以知道,xn到a的直線距離小於k。

則當n大於作為邊界的n的時候。這個式子才能成立,同時,所有的大於邊界n的數列項,都落在了a的兩側距離為k的地方。

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