第一章 极 限
数学分析以极限为工具,以函数为研究对象,主要研究函数的连续性、可微性和可积
性,及其相关问题和应用。
极限理论是分析的基础,是分析中难点之一,其中心问题有两个:极限的存在性和极限
的计算,两者是密切相关的。本章通过若干例题,总结了求解数列极限和函数极限的常用方
法.
Ⅰ 基本概念和主要结果
一 数列极限
1 定义 设
{
为数列, 为定数. 若
}
n
a
a
0,0 >
>∀ N
,使得当 时有
Nn >
ε
<− aa
n
,
则称数列
{
收敛于 a,a 称为数列
{
的极限,并记作
}
n
a
}
n
a
aa
n
n
∞→
lim
.
2 几何意义:
aa
n
n
∞→
lim
的充要条件是:
0>
,邻域
),(
aU
之外至多含有数列
中的有限项.
{}
n
a
3 性质
性质 1(唯一性)收敛数列的极限是唯一的。
性质 2(有界性) 收敛数列必有界。
性质 3(保号
性) 若
0lim >
∞→
aa
n
n
,则
0>
N
,当 时,有 .
Nn >
0>
n
a
性质 4(保不等式性)设
{
与
{
均为数列. 若存在正数 ,使得当 时有
,则
}
n
a
}
n
b
0
N
0
Nn >
nn
ba ≤
n
n
n
n
ba
∞→∞→
limlim
.
性质 5 改变数列的有限项不改变数列的敛散性,且不改变收敛数列的极限。
性质 6(迫敛
性) 设收敛数列
{
与
}
n
a
}
n
b 均以 a 为极限,数列
}
n
c 满足: ,当
时,有
0>∃N
Nn >
nnn
bca
,则数列 收敛,且
{}
n
c
ac
n
n
∞→
lim
.
性质 7(柯西收敛准则)数列
{
收敛的充要条件是:
}
n
a
,0,0 >
>
N
当
Nmn >,
1