数列的极限讲解ppt课件

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数学分析讲解---数列极限ppt课件

数学分析讲解---数列极限ppt课件

无穷小,无穷大和无界的关系
定理 若xn
0,

lim
n
xn
lim
n
1 xn
0.
无穷大 无界,反之不成立
例8 当n
时,xn
n2
cos
n 是(
).
(A) 无穷小.
(B) 无穷大.
(C) 有界的,但不是无穷小. (D) 无界的,但不是无穷大.
15
Stolz定理
设{yn}严格增加,且
lim
n
yn
.

12
定理5 若
lim
n
xn
A,
lim
n
yn
B, 则有
lim (
n
xn
yn )
A
B
lim
n
xn
lim
n
yn ;
lim (
n
xn
yn )
A
B
lim
n
xn
lim n
yn ;
(lim n
xnm
Am ,
m N)
(lnim(cxn
)
cA
c
lim
n
xn
)
lim
xn
A
lim
n
xn
n yn
B
lim
n
yn
(B 0);
1 3
Ex. 求极限 lim1 2 L n
n
nn
2 3
五、数列收敛准则
1单调有界定理 设数列{xn}单调增加. 则当{xn}有上界时, {xn}收敛,当{xn} 上无界时, {xn}为正无穷大,且均成立
lim
n

《高数》数列极限课件PPT

《高数》数列极限课件PPT

定义与其他概念的关系
极限与连续性的关系
函数的连续性是指在某一点处的极限 值等于该点的函数值,因此,函数的 连续性可以看作是极限的一种特殊情 况。
极限与可导性的关系
极限与积分的关系
积分是研究面积和体积的重要工具, 而积分的计算需要用到极限的概念。
可导性是指函数在某一点处的切线斜 率存在,而这个切线斜率可以通过函 数在该点的极限值来定义。
数列极限与其他数学概念的关系
数列极限与函数极限的关 系
函数极限是数列极限的一个特例,即当自变 量n趋于无穷大时,函数值趋于一个常数, 这个常数就是函数的极限值。函数极限和数 列极限有许多共同的性质和定理,如单侧极 限、连续性等。
数列极限与微积分学
微积分学中的许多概念都与数列极限有关, 如导数、定积分等。通过数列极限,我们可 以更好地理解这些概念的本质和性质。同时 ,微积分学中的许多问题也需要借助数列极
04
数列极限的应用
在数学分析中的应用
极限是数学分析的基本概念之一,数列极限在数学分析中有 着广泛的应用。通过研究数列极限,可以更好地理解函数的 变化趋势、导数和积分的定义和性质等。
数列极限在证明一些数学定理和推导数学公式中也有着重要 的作用。例如,利用数列极限可以证明实数的完备性定理、 级数收敛的判别法等。
数列极限的几何解释
数列极限的几何解释是通过图形直观 地理解数列收敛和发散的概念。在平 面坐标系中,我们可以绘制数列的图 像,通过观察图像的变化趋势来理解 数列的收敛性和发散性。
收敛数列的图像会趋近于一个固定的 点,而发散数列的图像则会远离这个 点。通过比较不同数列的图像,我们 可以更好地理解数列极限的性质和特 点。
闭区间套定理
总结词
闭区间套定理是数列极限存在的一个充分条件,它表明如果一个数列的项构成一个闭区 间套,则该数列收敛。

《数列极限》课件

《数列极限》课件

数列极限的求法和定理
夹逼定理
当数列中的部分项趋近于某值 时,可以用夹逼定理计算数列 极限。
单调有界性原理
针对单调有界数列极限计算, 有效避免无关项的干扰。
等比数列求和公式
等比数列常用求和公式是根据 数列的公比、项数和首项等参 数来计算其总和。
数Байду номын сангаас极限的应用
1
概率论
数列极限可以用于计算连续抛硬币等随机事件的概率。
2
微积分
通过数列极限的积分运算,在空间形体的计算上取得模型化精确结果。
3
金融学
通过数列极限的公式及定理,对于计息的时间长度和贷款利率有精确的计算方法。
数列极限和函数极限的关系
概念解释
数列极限和函数极限都是极 限概念,数列极限为数列中 每一项趋向于某个常数值, 函数极限为自变量无限接近 某一值时因变量所趋向的极 限值。
《数列极限》PPT课件
欢迎大家来学习本课程,我们将深入了解数列极限的概念及应用,同时带您 领略数学的神奇之处。
数列极限概述
1 数列
数列就是按照一定次序排 列的一列数。
2 收敛与发散
数列收敛是指数列的值无 限地靠近某个数,发散表 示数列的值趋于正无穷或 负无穷。
3 应用
数列极限有诸如杨辉三角、 黄金分割数等数学问题的 解决方法。
针对实际问题,通过数列极限相 应的公式和求值技巧得出定量结 果。
数列的定义及分类
等差数列
其数列中每一项与前一项之差相 等。
等比数列
其数列中每一项与前一项之比相 等。
斐波那契数列
其数列中每一项都等于前两项之 和。
数列极限的定义和性质
1 数列极限的定义
数列极限是 指随着数列项数的增加,数列中 的每一项趋近于某个确定的常数。

《数列极限》课件

《数列极限》课件
性。
适用于任何收敛数列的证明 。
需要选择合适的正数 $varepsilon$,以确保证明
的有效性。
夹逼定理证明法
01 总结词
通过夹逼定理来证明数列的收 敛性。
02 详细描述
03 适用范围
适用于某些收敛数列的证明。
夹逼定理指出,如果存在两个 常数$a$和$b$,使得$a leq a_n leq b$且$lim_{n to infty} a = lim_{n to infty} b = L$, 则数列${a_n}$也收敛于$L$。 通过证明存在这样的常数$a$和 $b$,可以证明数列的收敛性。
利用数列极限探究数学规律或现象,如 探究数学猜想、探究函数的周期性等。
利用数列极限求解复杂数学问题,如求 解高阶导数、求解微分方程等。
详细描述 利用数列极限证明函数的性质或定理。
THANKS
感谢观看
微积分基本定理的推导
01
微积分基本定理的 内容
微积分基本定理是微积分学中的 重要定理,它建立了定积分与不 定积分之间的关系。
02
微积分基本定理的 推导过程
通过极限理论、实数完备性等数 学工具,可以推导出微积分基本 定理。
03
微积分基本定理的 应用
微积分基本定理是计算定积分的 基石,可以用于解决面积、体积 、长度等几何和物理问题。
需要选择合适的正数,以确 保证明的有效性。
柯西收敛准则证明法
总结词
详细描述
适用范围
注意事项
通过柯西收敛准则来证明数 列的收敛性。
柯西收敛准则指出,如果对于任 意正数$varepsilon$,存在正整 数$N$,使得当$n, m > N$时, 有$|a_n - a_m| < varepsilon$ ,则数列收敛。通过证明存在这 样的$N$,可以证明数列的收敛

《高数》数列极限》课件

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详细描述
几何级数是每一项都等于前一项乘以一个固 定比例的数列。数列极限的概念用于计算几 何级数的和,帮助我们了解这种数列的增长
趋势和规律。
05
数列极限的扩展知识
无穷级数的概念
要点一
无穷级数定义
无穷级数是无穷多个数按照一定顺序排列的数列,可以表 示为$sum_{n=0}^{infty} a_n$,其中$a_n$是级数的项。
《高数》数列极限》ppt课件
• 数列极限的定义 • 数列极限的性质与定理 • 数列极限的运算 • 数列极限的应用 • 数列极限的扩展知识
01
数列极限的定义
定义及性质
定义
数列的极限是指当项数n无限增大时 ,数列的项无限趋近的数值。
性质
极限具有唯一性、有界性、局部保序 性等性质。
收敛与发散
收敛
如果数列的极限存在,则称该数列收敛。
单调有界定理
如果数列单调递增且有上界或单调递减且有下界,则 该数列收敛。
反例
举出一些不满足单调有界定理的数列,如无界且无周 期的数列等。
应用
单调有界定理在证明某些数学问题时具有重要应用, 如求函数的极值点等。
柯西收敛准则
柯西收敛准则
数列收敛的充要条件是对于任意 给定的正数$varepsilon$,存在 正整数$N$,使得当$n,m>N$时 ,有$|a_n - a_m|<varepsilon$ 。
幂级数求极限
幂级数求极限的方法
介绍如何利用幂级数的方法求极限,包 括将函数展开为幂级数,并利用幂级数 的性质求极限。
VS
举例说明
通过具体例子演示如何运用幂级数求极限 ,如求lim(x->0) (1+x)^1/x的极限值。

高等数学放明亮版课件1.2-数列的极限ppt.ppt

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2024/9/27
17
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从使用情况来看,闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ,但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ,在此 不再说 明。
xn
1
(1)n n
无限接近于常数1 .
怎样用精确的数学语言来阐述“当 n 趋于无穷大时,
数列 xn 无限接近一个确定的常数 a ”这一变化趋势? 我们知道,两个数 a 与 b 之间的接近程度可以用这两个
数之差的绝对值| b a | 来度量( | b a | 的几何意义表示点 a
与点 b 之间的距离),| b a | 越小,a 与 b 就越接近.为此,“数
从使用情况来看,闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ,但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ,在此 不再说 明。
2. 收敛数列一定有界.
(Roundedness)
证: 设nl imxn a, 取 1, 则 N , 当 nN 时, 有 xn a 1,从而有
去求最小的 N.
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从使用情况来看,闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ,但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ,在此 不再说 明。
例2 证明
lim
n
(1)n (n 8)3
0
证:
xn0
( 1) n (n 8)3
极限是唯一的.
2024/9/27
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数列的极限课件_PPT课件

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n
例题讲解
例3 计算:
2 (1)lim 7 n n 3n 4 (2) lim n n n12n1 (3) lim n 6n2
知识讲解
四、关于n的多项式比多项式形状的极限
3n 4 l i m lim 3 2 n n 6 n n ①若分子最高次=分母的最高次,那么极限值为
分 子 最 高 次 项 系 数 分 母 最 高 次 项 系 数
n 1 2 n 1
2 2 n 3 n 11 l i m 2 n 6 3 n
知识讲解
四、关于n的多项式比多项式形状的极限
2n3 3n 1 lim n 6n2
②若分子最高次>分母的最高次,那么极限值 不存在
①“项”随n的增大而小 ②但都大于0
③当n无限增大时, n 可以“无限趋于”常数0
2
1
知识讲解
1 1 1 1 举例2: , 2 , 3 , , n , 1 01 0 1 0 1 0
1 lim n 0 n 10
①“项”随n的增大而减小 ②但都大于0
1 ③当n无限增大时,1 0
n
可以“无限趋于”常数0
n 个
问题思考
思考: 用什么体现这种无限接近的过程?
知识讲解
1 1 举例7: 1 , , , , , 2 3 n 1
n
lim
n
1
n
n
0
①“项”正负交错排列,并且随n的增大其绝对值减 小
②当n无限增大时,
1
n
n
可以“无限趋于”常数0
知识讲解
举例7: a n
n
l i m a A , l i m b B n n

数列的极限ppt

数列的极限ppt

恒有 f ( x) A .
记作 lim f ( x) A 或 x x0 0 ( x x0 )
注意:{x 0 x x0 }
f ( x0 0) A.
{ x 0 x x0 } { x x x0 0}
. Sept. 26 Mon
Review
1.数列极限性质:唯一性,有界性,夹逼性, 保号性;
定理 : lim f ( x) A x x0
f ( x0 0) f ( x0 0) A.
lim
n
xn
a,
或 xn a (n ).
如果数列没有极限,就说数列是发散的.
注意:1. 不等式 xn a 刻划了 xn 与 a 的无限接近;
2. N 与任意给定的正数 有关.
极限的 N 定义:
lim
n
xn
a
0, N 0,使 n N 时,恒有 xn a .
几何买的VIP时长期间,下载特权不清零。
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VIP有效期内的用户可以免费下载VIP免费文档,不消耗下载特权,非会员用户需要消耗下载券/积分获取。
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x1 , x2 ,, xi ,xn ,
xn1 , xn2 ,, xnk ,
xn
1
(1)n 2
子列 1,1,
0,0,
0, 1, 0, 1,
定义3. 设有序列{ xn },若 M 0,对一切n 都有: | xn | M 则称 {xn} 是有界序列。
例: 0,1,0,1,
为有界序列。
二. 数列极限的定义
有界,几个特殊数列的极限; 。

高等数学第一章第二节数列的极限课件.ppt

高等数学第一章第二节数列的极限课件.ppt

1
1 2n
1
二、数列的定义
定义:按自然数1,2,3,编号依次排列的一列数
x1 , x2 ,, xn ,
(1)
称为无穷数列,简称数列.其中的每个数称为数
列的项,xn 称为通项(一般项).数列(1)记为{ xn }.
例如 2,4,8,,2n ,;
1 2
,
1 4
,
1 8
,,
1 2n
,;
{2n}
1 {2n }
五、小结
数列:研究其变化规律; 数列极限:极限思想、精确定义、几何意义; 收敛数列的性质: 有界性、唯一性、保号性、子列的收敛性
练习题
一、利用数列极限的定义证明:
1、lim 3n 1 3 ; n 2n 1 2
2、lim0.999....9 1 n
二、设数列
xn
有界,又lim n
yn
0,
有 xn 1 成立.
定义 如果对于任意给定的正数 (不论它多么
小),总存在正数 N ,使得对于n N 时的一切 xn,
不等式 xn A 都成立,那末就称常数 A 是数列
xn的极限,或者称数列 xn收敛于 A,记为
lim
n
xn
A,
或 xn A (n ).
如果数列没有极限,就说数列是发散的.
n
n
例2
设xn
C(C为常数),
证明 lim n
xn
C.
说明:常数列的极限等于同一常数.
小结: 用定义证数列极限存在时,关键是任意给 定 0,寻找N,但不必要求最小的N.
例3 证明 lim qn 0,其中q 1. n
四、数列极限的性质
性质1 如果数列有极限,则极限是唯一的.

数列极限-PPT精选文档

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2.几个重要极限:
1 0 limC C (C为常数) lim n n n
q 0 当 q 1 时 lim n
n
3.我们可以将an看成是n的函数即an=f(n),n∈N*,an就
是一个特殊的函数,对于一般的函数f(x) x∈R是否有同
样的结论?
3、数列极限的运算法则 lim bn=B 如果 lim an=A,
n
n 1
例2:已) 5 a n b n
2
求常数a、b、c的值。
例3.已知数列{ an }是由正数构成的数列, a1=3,且满足于lgan =lgan-1 +lgc,其中 n 是 大于1的整数,c 是正数
(1)求数列{ an }的通项公式及前n项和Sn
例1:求下列极限
2n n7 (1 )lim 2 5 n 7 n
2
(2 )lim ( n nn )
2 n
2 4 2 n 2 . . . . . 2) ( 3 ) l i m (n 2 n n n
a ( 1 a ) ( 1 a) ( a 1 ) ( 4 ) l i m n 1 n 1 a ) ( 1 a ) . . . . . . . . . . . n a (
2 a n 求 的 值 (2) lim n n 2 a n 1
n 1
课堂小结 1、极限的四则运算,要特别注意四则运 算的条件是否满足。
2.几个重要极限:
limC C (C为常数)
n
1 lim 0 n n
q 0 当 q 1 时 lim n
n
2、本节复习内容是数列极限在代数,平 面几何、三角、解析几何中的综合应用, a1 尤其要注意公式S= 的运用。 1 q

高等数学《数列的极限》课件

高等数学《数列的极限》课件
则有唯一极限 a 存在 .

则存在 N ,
但因
交替取值 1 与-1 ,
内,
而此二数不可能同时落在
长度为 1 的开区间
使当 n > N 时, 有
因此该数列发散 .
2. 收敛数列一定有界.
证: 设



时,
从而有

则有
由此证明收敛数列必有界.
说明: 此性质反过来不一定成立.
例如,
虽有界但不收敛 .
欲使

只要
因此 , 取
则当
时, 就有

例2. 已知
证明
证:
欲使
只要


则当
时, 就有

故也可取
也可由
N 与 有关, 但不唯一.
不一定取最小的 N .
说明:

例3. 设
证明等比数列
证:
欲使
只要

亦即
因此 , 取
, 则当 n > N 时,
就有

的极限为0 .
二、收敛数列的性质
证: 用反证法.
第一章
二 、收敛数列的性质
三 、极限存在准则
一、数列极限的定义
第二节
数列的极限
数学语言描述:
一 、数列极限的定义
引例.
设有半径为 r 的圆,
逼近圆面积 S .
如图所示 , 可知
当 n 无限增大时,
无限逼近 S .
当 n > N 时,
用其内接正 n 边形的面积
总有
(刘徽割圆术)
他对数学的贡献主要集中
在微积分学,

02数列的极限PPT课件

02数列的极限PPT课件
•数列与函数
数列{xn}可以看作自变量为正整数n的函数: xn=f(n), nN .
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❖数列极限的通俗定义 当n无限增大时, 如果数列{xn}的一般项xn无限接近
于常数a, 则常数a称为数列{xn}的极限, 或称数列{xn}收 敛a, 记为
例如
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结束

当n无限增大时, 如果数列{xn}的一般项xn无限接近 于常数a, 则数列{xn}收敛a.
2. 数列1, -1, 1, -1, , (-1)N1, 的有界性与收敛 如何?
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结束
铃Байду номын сангаас
二、收敛数列的性质
❖定理1(极限的唯一性) 如果数列{xn}收敛, 那么它的极限唯一.
❖定理2(收敛数列的有界性)
如果数列{xn}收敛, 那么数列{xn}一定有界. ❖定理3(收敛数列的保号性)
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结束

❖数列极限的精确定义
设{xn}为一数列, 如果存在常数a, 对于任意给定的正
数e , 总存在正整数N, 使得当n>N 时, 不等式
|xn-a |<e
都成立, 则称常数a是数列{xn}的极限, 或者称数列{xn}收 敛于a, 记为
如果不存在这样的常数a, 就说数列{xn}没有极限,
•数列的几何意义
数列{xn}可以看作数轴上的一个动点, 它依次取数轴 上的点x1, x2, x3, , xn , .
x1
xn x4 x3 x5 x2
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《数列极限的性质》课件

《数列极限的性质》课件

不存在的情况
如果极限不存在,例如 $lim_{n to infty} (frac{1}{n})$,则不能直接 应用四则运算性质。
03
单调有界定理
定理内容
定理
如果数列${ a_{n}}$是单调增加(或减少)的,并且存在一个正数$M$,使得 对于所有$n$,都有$a_{n} leq M$(或$a_{n} geq M$),则数列${ a_{n}}$ 收敛。
举例说明
解:根据极限的四则 运算性质,我们有
• $\lim_{n \to \infty} (a_n b_n) = 2 - 3 = 1$
• $\lim_{n \to \infty} (a_n + b_n) = 2 + 3 = 5$
举例说明
01
• $\lim_{n \to \infty} (a_n \cdot b_n) = 2 \cdot 3 = 6$
04
柯西收敛准则
柯西收敛准则的内容
柯西收敛准则
如果对于任意给定的正数$varepsilon$,存在一个正整数$N$,使得对于所有的$n>N$,都有$|a_n a|<varepsilon$,则称数列${a_n}$收敛于$a$。
柯西收敛准则的数学表达
如果对于任意正数$varepsilon$,存在正整数$N$,使得当$n>N$时,有$|a_{n+1}-a_n|<varepsilon$,则数 列${a_n}$收敛。
极限的四则运算性质
极限的加法性质
若$lim_{n to infty} a_n = A$且$lim_{n to infty} b_n = B$,则$lim_{n to infty} (a_n + b_n) = A + B$。

数列的极限讲解(课堂PPT)

数列的极限讲解(课堂PPT)

函数与极限
2
正六边形的面积 A1 正十二边形的面积 A2
正6 2n1形的面积 An
A1 , A2 , A3 , , An ,
S
函数与极限
R
目录 上一页 下一页 退3出
2、截丈问题:
“一尺之棰,日截其半,万世不竭”
第一天截下的杖长为 X1
1; 2
第二天截下的杖长总和为
X2
1 2
1 22
;
第n天截下的杖长总和为 X n
函数与极限
目录 上一页 下一页 退9出
定义 如果对于任意给定的正数 (不论它多么
小),总存在正数N ,使得对于n N 时的一切 xn,
不等式 xn a 都成立,那末就称常数a是数列
x n 的极限,或者称数列x n 收敛于a ,记为
lim
n
xn
a,
或xn a
(n ).
如果数列没有极限,就说数列是发散的.
令n a 1 n 0, 于是
a = (1 n )n 1 nn nn
1 nn nn
0, 为了使
n
a
1
λn
a n
ε,
λn
a n
只要使
n
a, ε
因此,
取N
a
,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
则当n > N 时,有
n
a
1
n
. 即
函数与极限
lim
n
n
a
1.
16
二、收敛数列的性质
1、有界性
定义: 对数列xn , 若存在正数M , 使得一切自 然数n , 恒有 xn M 成立, 则称数列xn 有界,
动点在数轴上依次取 x1 , x2 , , xn , .

高等数学之数列的极限PPT课件

高等数学之数列的极限PPT课件
§2 数列的极限
一、概念的引入 二、数列的概念 三、数列极限的定义 四、数列极限的性质
1
一、概念的引入
1、割圆术: “割之弥细,所 失弥少,割之又 割,以至于不可 割,则与圆周合 体而无所失矣”
——刘徽
2
正六边形的面积 A1
正十二边形的面积 A 2
R

正62n1形的面积 A n
A 1,A 2,A 3, ,A n,S
随着 n 的无限增大而无限趋于 0 .
4
二、数列的概念
定义:按自然数1,2,3,编号依次排列的一列数
x1 , x2 ,, xn ,
(1)
称为实数列,简称数列.其中的每个数称为数列
的项, xn称为通项(一般项).数列(1)记为{xn }.
例如 2,4,8, ,2n, ;
{2 n }
12,14,18,,21n,;
则对一切 n,皆 自有 xn然 M 数 , 故 xn有.界
推论 无界数列必定发散.
13
例 数x列 n(1)n1.
事实 ,{xn}是 上有 ,但 界却 的 . 发散
注意:有界性是数列收敛的必要条件.
14
3、保号性 定理3 若 ln imxn a, 且a >0( 或a <0),则存在
证 设数 x n k 是 列数 x n 的 列 任一子
ln i m xna,
0 , N 0 , 使 n N 时 , 恒 x n a 有 . 取KN,
则k 当 K时 , n k n k n KN .
xnk a. k l i m xnk a.
证毕.
21
说明: 由此性质可知 , 若数列有两个子数列收敛于不同的极 限 , 则原数列一定发散 . 例如,

数列极限ppt课件

数列极限ppt课件

lim
n
xn
A,

xn
A(n ),
此时也称{ xn }的极限存在.
否则称{ xn }的极限不存在,或称{ xn } 发散.
5
定义5 设{ xn }是一个数列, A是一个常数,若对任给的 0, 存在正整数 N,使得当 n N时,都有| xn A | ,则称 A是
数列{ xn }的极限,或称{ xn }收敛于A,记作
特别地,若 xn
0
(或 xn
0
),则lim
n
xn
0
(或 lim
n
xn
0).
9
注:在推论2中即使是xn
yn
,也只能推出lim
n
xn
lim
n
yn .
定理4(夹逼定理)设数列{ xn },{ yn },{zn}满足xn yn zn (当
n
N时),且 lim
n
xn
lim
n
z
a
,则 lim
n
yn
a.
例2
lim
n
yn ,则存在正整数
N,当n
N 时,有xn
yn .
推论1(保号性定理)设 {
xn
}的极限存在,且lim
n
xn
0
(或
lim
n
xn
0),则存在正整数N,当n
N
时,有xn
0(或
xn
0).
推论2 设{ xn },{ yn }的极限存在,若 xn yn (当n N 时),则
lim
n
xn
lim
n
yn .
lim
n
xn
A,

高三数学数列的极限精选课件PPT

高三数学数列的极限精选课件PPT
0 .9 19 0 4 0 .3 0 1 50 0 .9 59 0 1 0 .5 0 1 20 2 0 .9 19 0 0 2 .2 0 1 0 40 4 0 .9 29 0 5 0 .1 0 1 0 80 8 由此猜想 lim 0.9n 90
n
一般地,如果 |ห้องสมุดไป่ตู้a | 1,那么 nl im an0.
周分成三等分、六等分、十二等分、二十四等分、···这样 继续分割下去,所得多边形的周长就无限接近于圆的周长.
定量分析
圆的半径 R 1 2
2.3 数列的极限
项号 边数 内 接 多 边 形 周 长
1 3 2.598076211353 2 6 3.0 3 12 3.1 4 24 3.1
5 48 3.7
2.3 数列的极限
2.3 数列的极限
战国时代哲学家庄周著的《庄子·天 下篇》引用过一句话:
一尺之棰 日取其半 万世不竭.
……
定量分析
2.3 数列的极限
项号 项
1
1
2
1
2
4
1
3
8
4
1 16
1
5
32
6
1 64
1
7
128
1
8
256
……
这一项与0的差的绝对值
| 1 0|0.5 2
| 10|0.25 4
| 10|0.125 8
(2)
1, 2, 3, , n, 234 n1
(3) 1 , 2 1, 1 3, , ( n 1 )n,
共同特性是:不论这些变化趋势如何,随着项数n 的无 限增大,数列的项 a n无限地趋近于常数a(即 ana 无限地接 近于0) .
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Xn
1
1 2n
1
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一、数列极限的定义
定义:按自然数1,2,3,编号依次排列的一列数
x1, x2,, xn,
(1)
称为无穷数列,简称数列.其中的每个数称为数
列的项,xn称为通项(一般项).数列(1)记为{xn}.
例如 2,4,8,,2n,;
{2 n }
12,14,18,,21n,;
其中 :每一个或任给; 的:至少有一个或存 . 在
几何解释:
a 2 a x 2 x 1 xN1 a xN2 x 3 x
当 nN 时 ,所有 xn都 的落 (a 点 ,在 a)内 ,
只有(至 有多 限 N 个 只 )个 落有 在 . 其外
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注意:数列极限的定义未给出求极限的方法.
1 {2 n }
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1,1,1,,(1)n1,; {(1)n1}
2,1,4,,n(1)n1,;
n (1)n1
{
}
23
n
n
3 ,3 3 , ,3 3 3 ,
注意:1.数列对应着数轴上一个点列.可看作一
动点在数轴上依次取 x1,x2,,xn,.
x3 x1 x2 x4 xn 2.数列是整标函数 xnf(n).
N 使 n 得 N 时 当 x n 恒 a 1 ,有
从而 xn有 a
xna xn a
xn a a
1 a
故 ln i m xn a.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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例4-1 证a 明 1 时 l当 i, n m a 1 .
n
证 注意到 na1. n a 1 na1.
令 na1n0 , 于是
证 任给 0,对于一切自然数n,
xn C CC 0成立, 所以, ln im xnC.
说明:常数列的极限等于同一常数.
小结: 用定义证数列极限存在时,关键是任意给 定0,寻找N,但不必要求最小的N.
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例3 证li明 q m n0 ,其q 中 1 . n
证 任给 0, 若q0, 则 lim qnlim 00;
n
n
若 0q1, xn0qn, nlnqln,
n ln , ln q
取N [ln], 则n 当 N时 , lnq
就q 有 n0, lim qn0. n
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例4 设xn 0,且ln im xn a0, 求证 ln im xn a.
证 任给 0, ln i m xna,
a=0(,1为了使n)nn a1 1 1n n n n λn n na n n εn , 只λn 要 使na
n
a ε
,
因此, 取N a, 则当n > N 时,有
na1n.即limna1. . n
二、收敛数列的性质
1、有界性
定 义 : 对 数 列 xn, 若 存 在 正 数 M, 使 得 一 切 自
.
正六边形的面积 A 1
正十二边形的面积 A 2
R
正62n1形的面积 A n
A 1,A 2,A 3, ,A n, S
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2、截丈问题:
“一尺之棰,日截其半,万世不竭”
第一天截下
的杖 X1
长 1;为 2
第二天截下的为 杖 X2长 12总212和 ;
第 n天截下的杖 Xn长 1 2212 总 和 21n;为
只n 要 10时 0,0有xn
1 1 , 1000
给定 1 , 10000
只要 n100时 0, 0 有xn
1 1 , 10000
给定 0, 只要 nN([1]时 ) , 有xn1成.立
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定义 如果对于任意给定的正数 (不论它多么
小),总存在正数N ,使得对于n N 时的一切 xn, 不等式 xn a 都成立,那末就称常数a是数列 x n 的极限,或者称数列x n 收敛于a ,记为
例1 证l明 im n(1)n11. n n

xn
1
n(1)n1 n
1
1 n
任给 0,
要 xn1,
只要1 n
,
或n 1,
所以, 取N [1], 则n 当 N时 ,
就有 n(1)n1 1 即lim n(1)n11.
n
n
n
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例2 设 x n C ( C 为 )证 常 , l n ix n 明 m 数 C .
第二节 数列的极限
➢一、 数列极限的定义 ➢二、 收敛数列的性质 ➢三、 收敛准则
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概念的引入
引例 设有半径为 R 的圆 , 用其内接正 n 边形的面 积An 逼近圆面积 S .
“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至 于不可割,则与圆周合体而无所失矣”
—— 刘徽割圆术 (公元三世纪)
通过上面演示实验的观察:
当 n无限,增 xn1大 (1 n )时 n1无限1 接 . 近
问题: “无限接近”意味着什么?如何用数学语言 刻划它.
xn1(1)n1
1 n
1 n
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给定 1 , 100
由1 1 , n 100
只n 要 10 时 ,0有xn
1 1 , 100
给定 1 , 1000
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观察上述 当n数 列 时的变化趋势:
可以看到, 随着n 趋于无穷, 数列的 通项有以下两种变 化趋势: (1) 通项无限趋近于 (2) 一个确定的常数; (2) 通项不趋近于任何确定的常数.
.
问题: 当 n无限增大时, x n是否无限接近于某一
确定的数值?如果是,如何确定?
问题 对于无限多项
x n (n1 ,2 ,.., .)
如何求 M ?
可取 M m x 1 ,a x 2 ,x .x N .,a { . , 1 }.
然 数 n, 恒 有xn M成 立 , 则 称 数 列 xn有 界 ,
否 则 , 称 为 无 界 .
例如,
数列 xn
n ;有界 n1
数x 列 n2n.无界
数 轴 上 对 应 于 有 界 数 列 的 点 xn都 落 在 闭 区 间 [M,M]上 .
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收敛数列的有界性
如果数列xn 收敛,那么数列 xn 一定有界.
lim
n
xn
a,
或xn a
(n ).
如果数列没有极限,就说数列是发散的.
注意:1 .不等 x na 式 刻x 划 n 与 a 的 了无 ; 限 2.N与任意给定的 有正 关 . 数
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N定义 : ln i x m na 0 , N 0 ,使 n N 时 ,恒 x n有 a.
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