一道数列极限的例题
数列极限的定义是
对于任意正数(无论它多小),总可以找到序号,使得当时,恒成立。这时称数列的极限为。记作
要点
直觉上看,极限是无限接近的意思,换言之,就是要多接近有多接近。而这个定义就是给这句话翻译成了数学语言。
首先要明白一点,这个定义只能证明极限,而不能求解。这意味着我们需要先猜出一个,再证明。
假设我们已经猜出一个,我们保证在序号变大时的值越来越接近,并且满足要多接近有多接近,我们需要用(表示和的距离)来衡量。
要多小有多小就是在一定条件下可以小于任意给定的正常数。
那么这个一定条件是什么呢?由于我们要找的是序号趋近无穷大时的极限,我们就应该让序号在比一个数大的情况下都能满足恒成立。
也就是说我们每给出一个都得找到一个,而我们怎么才能使任给的一个都能找到呢?是无穷无尽的,穷举是不可能的,我们应该考虑能不能找到一个关于的式子,每出现一个时,代入便可找到。
接下来我通过一道例题来说明这些要点。
例题
求证:数列极限是0
首先,求出,即
想让它小于任给的正数,就是先解一下这个方程
(注意此时已给定)
解出来的可能不是一个整数,我们只需要它的整数部分(用进一法取),比如1.12我们取2作为的值。由于这个数列是递减的,所以这个一定是满足时,恒成立。
这样我们就得到了给定一个求的方法,这样就满足了对所有都找到一个。
即证。