简单讲,收敛数列越到后而,数的值越接近0,那样和就越接近一个常数了。不符合的就是发散数列了。
有极限(极限不为无穷)就是收敛,没有极限(极限为无穷)就是发散。
例如:f(x)=1/x 当x趋于无穷是极限为0,所以收敛。
f(x)= x 当x趋于无穷是极限为无穷,即没有极限,所以发散。
在数学分析中,与收敛(convergence)相对的概念就是发散(divergence)。
数列简介:
数列(sequence of number),是以正整数集(或它的有限子集)为定义域的函数,是一列有序的数。数列中的每一个数都叫做这个数列的项。排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项,以此类推,排在第n位的数称为这个数列的第n项,通常用an表示。
著名的数列有斐波那契数列,三角函数,卡特兰数,杨辉三角等。
数列趋于稳定于某一个值即收敛,其余的情况,趋于无穷大或在一定的跨度上摆动即发散。收敛数列是求和有个确定的数值,而发散数列则求和等于无穷大没有意义。
使得n>N时,不等式|Xn-a|<q都成立,就称数列{Xn}收敛于a(极限为a),即数列{Xn}为收敛数列。
性质1 极限唯一
性质2 有界性
性质3 保号性性质4 子数列也是收敛数列且极限为a。
1)数列收敛的基本定义
设{Xn}为一已知数列,A是一个常数。如果对于任意给定的正数ε,总存在一个正整数 N=N(ε),使得当 n>N 时,有 |Xn -A| < ε ,则称数列{Xn}当n趋于无穷时以A为极限,或称数列{Xn}收敛于A。
2)夹挤定理
如果有三个数列 {Pn} {Xn} {Qn}。且当n足够大以后,满足条件 Pn≤Xn≤Qn。如果 当n趋于无穷时,{Pn}和{Qn}都收敛于A,那么数列{Xn}也收敛于A。
3) 单调有界原理
任何单调(单调递增或递减)且有界的数列都收敛。
扩展资料
收敛数列的性质:
有界性
定义:设有数列Xn , 若存在M>0,使得一切自然数n,恒有|Xn|<M成立,则称数列Xn有界。
定理1:如果数列{Xn}收敛,那么该数列必定有界。推论:无界数列必定发散;数列有界,不一定收敛;数列发散不一定无界。
数列有界是数列收敛的必要条件,但不是充分条件。
保号性
如果数列{Xn}收敛于a,且a>0(或a<0),那么存在正整数N,当n>N时,都有Xn>0(或Xn<0)。
相互关系
收敛数列与其子数列间的关系
子数列也是收敛数列且极限为a恒有|Xn|<M。
若已知一个子数列发散,或有两个子数列收敛于不同的极限值,可断定原数列是发散的。
如果数列{}收敛于a,那么它的任一子数列也收敛于a。
参考资料百度百科——收敛数列
定理如下图:
函数极限可以分成 ,而运用ε-δ定义更多的见诸已知极限值的证明题中。掌握这类证明对初学者深刻理解运用极限定义大有裨益。
以 的极限为例,f(x) 在点 以A为极限的定义是: 对于任意给定的正数ε(无论它多么小),总存在正数 ,使得当x满足不等式 时,对应的函数值f(x)都满足不等式:
,那么常数A就叫做函数f(x)当 x→x。时的极限。
扩展资料:
有些函数的极限很难或难以直接运用极限运算法则求得,需要先判定。下面介绍几个常用的判定数列极限的定理。
1.夹逼定理:
(1)当 (这是 的去心邻域,有个符号打不出)时,有 成立。
(2) ,那么,f(x)极限存在,且等于A,不但能证明极限存在,还可以求极限,主要用放缩法。
2.单调有界准则:单调增加(减少)有上(下)界的数列必定收敛。
在运用以上两条去求函数的极限时尤需注意以下关键之点。一是先要用单调有界定理证明收敛,然后再求极限值。二是应用夹挤定理的关键是找到极限值相同的函数 ,并且要满足极限是趋于同一方向 ,从而证明或求得函数 的极限值。
参考资料:百度百科---函数极限。
看n趋向无穷大时,Xn是否趋向一个常数,即可以判断收敛还是发散。
可是有时Xn比较复杂,并不好观察,加减的时候,把高阶的无穷小直接舍去如 1 + 1/n,用1来代替乘除的时候,用比较简单的等价无穷小来代替原来复杂的无穷小。
收敛函数一定有界,但是有界函数不一定收敛,如f(x)在x=0处f(0)=2,在其他x处f(x)=1,那么f(x)在x=0处就不是收敛的,那么f(x)就不是收敛函数,但是f(x)是有界的,因为1≤f(x)≤2。
扩展资料
基本公式:
1、一般数列的通项an与前n项和Sn的关系:an=Sn-Sn-1。
2、等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d an=ak+(n-k)d (其中a1为首项、ak为已知的第k项) 当d≠0时,an是关于n的一次式;当d=0时,an是一个常数。
3、等差数列的前n项和公式:Sn=An^2+Bn Sn=na1+[n(n-1)]d/2 Sn=(a1+an)n/2。
当d≠0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0;当d=0时(a1≠0),Sn=na1是关于n的正比例式。
4、等比数列的通项公式: an= a1 qn-1 an= ak qn-k (其中a1为首项、ak为已知的第k项,an≠0)。
5、等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=n a1 (是关于n的正比例式)。