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函数极限和数列极限的关系通俗解释,函数极限与数列极限的归并原则

时间:2023-05-04 07:38:51 阅读:260086 作者:349

试着去理解数列极限的定义,这个定义如下(摘自同济版高等数学第七版):

    设Xn为一个数列,如果存在常数a,对于任意给定的正数k(无论它多小),总存在正整数N,使得当n>N时候,不等式

|Xn-a|<k都成立,那么称常数a为该数列的极限。

探讨这个问题:

    数列的一般项是否无限接近gddxj个确定的值?

以下面这个数列为例子:

    2,1/2,4/3......,(n+(-1)^(n-1))/n

预备知识:

   1.判定两个数a,b之间的接近程度,可以用 |a-b| 来度量。结果越小,则距离越近。

   2.看该数列的一般项:

              (n+(-1)^(n-1))/n = n/n+((-1)^(n-1))/n ;(通过对分子的拆开得出) = 1+((-1)^(n-1))/n;

       当n无限大的时候,明显看出,该式子无限接近于1,因为后面那项无限接近0。我们也得出,该数列的一般项,无限接近的数值就是1了。

我们试着去了解无限接近有多接近。于是我们用预备知识中的1去验证去度量。我们定数列的n项目为Xn;

可得出,数列的一般项与该数列的一般项无限接近的度量可以定义为:|a-b| = |Xn-1|;

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

由此可见:当n无限大的时候,1/n的绝对值无限接近0,就是无限小。意味这一般项和1是无限接近的。

这个1就可以称为数列的极限。对应着上面的定义中的常数a。

我们再看看定义中的 k 和 N 在哪儿得到体现。

|1/n| ,即|Xn-1| ,当n无限大的时候,该式子的结果,肯定小于任意给定的正数。这儿就是定义中,任意小的正数k的体现。

个人感觉N,是一个特殊化的现象,上面的描述是一般化的现象。

如果我们想确定一个具体的任意小的正数k,那么n就不可以理解为一个任意大的数列下标了。必须有一个确定的N作为边界。

这样来理解,|1/n| = k 这个时候的n,就是这个确定的N,是一个边界。

                     当n > N 的时候,|1/n|必然小于k。反之大于。则N得到了体现。

这样一来,这个定义的所有内容,就都能够得到理解。

如果我们从几何角度来理解这个定义。

|Xn-a|<K

可以知道,Xn到a的直线距离小于K。

则当n大于作为边界的N的时候。这个式子才能成立,同时,所有的大于边界N的数列项,都落在了a的两侧距离为k的地方。

 

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