收敛数列的性质
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§2.2 收敛数列的性质
教学内容:第二章 数列极限——§2.2 收敛数列的性质 教学目标:熟悉收敛数列的性质;掌握求数列极限的常用方法.
教学要求:(1)使学生理解并能证明数列性质、极限的唯一性、局部有界性、保号性、保不等
式性;
(2)掌握并会证明收敛数列的四则运算定理、迫敛性定理,并会用这些定理求某些收敛数列的极限.
教学重点:迫敛性定理及四则运算法则及其应用. 教学难点:数列极限的计算. 教学方法:讲练结合. 教学过程: 引 言
上节引进“数列极限”的定义,并通过例题说明了验证lim n n a a →∞
=的方法,这是极限较基本
的内容,要求掌握.为了学习极限的技巧及其应用极限来解决问题.还需要对数列的性质作进一步讨论.
一、收敛数列的性质
性质1(极限唯一性) 若数列}
{n a 收敛,则它的极限唯一.
证法一 假设b a 与都是数列
}
{n a 的极限,则由极限定义,对0>∀ε,12,N N ∃∈¥
,当
1N n >时,有 ε<-a a n ; 2N n >时,有 ε<-b a n . 取),m ax (21N N N =,则当N n >时有
ε
2|||||)()(|||<-+-≤---=-b a a a a a b a b a n n n n ,
由ε的任意性,上式仅当b a =时才成立. 证法二 (反证)假设
}
{n a 极限不唯一,即至少有两个不相等的极限值,设为b a ,
a
a n n =∞
→lim , b a n n =∞→lim 且b a ≠故不妨设b a <,取
02>-=
a
b ε, 由定义,
1N ∃∈¥
,当1N n >时有
ε<-a a n ⇒
2b a a a n +=
+<ε. 又
2N ∃∈¥
,当2N n >时有 ε<-b a n
⇒
2b a b a n +=
->ε,
因此,当),m ax (21N N n >时有 n n a b
a a <+<
2 矛盾,因此极限值必唯一. 性质2(有界性) 如果数列}
{n a 收敛,则
}
{n a 必为有界数列.即0>∃M ,使对n ∀有 M
a n ≤||
证明 设a
a n n =∞
→lim 取1=ε,0>∃N 使得当N n >时有 1
<-a a n
即
1
||||||<-≤-a a a a n n
⇒
1