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数列极限证明全过程,基本极限的推导过程怎么写

时间:2022-10-23来源:华宇网校作者:公务员考试资料 公务员网课
数列极限证明全过程

数列极限证明整个过程?

数列极限制要求义证明步骤证明:对任意的ε0,解不等式│1/√n│=1/√nε,得n1/ε²,取N=[1/ε²]+1...

1证明步骤

证明:对任意的ε0,解不等式

│1/√n│=1/√nε

得n1/ε²,取N=[1/ε²]+1。

于是,对任意的ε0,总存在自然数取N=[1/ε²]+1。

当nN时,有│1/√n│ε

故lim(n-∞)(1/√n)=0。

2数列极限

数列的极限问题是我们学习的一个非常重要的部分,同时,极限的理论也是高等数学的基础之一。数列极限的问题作为微积分的基础概念,其建立与出现对微积分的理论有着重要的意义。

数列极限制要求义

定义设为数列{an},a为定数。若对任给的正数ε,总存在正整数N,让当nN时有

▏an-a▕E则称数列{an}收敛于a,定数a称为数列{an}的极限,并记作

若数列{an}没有极限,则称{an}不收敛,或称{an}发散。

等价定义任给ε0,若在(a-ε,a+ε)之外数列{an}中的项至多唯有有限个,则称数列{an}收敛于极限a。

基本极限的推导过程?

设xn=(1+1/n)^n,我们来证{xn}枯燥乏味增多并且有界。按牛顿二项公式,有

xn=(1+1/n)^n

=1+(n/1!)*(1/n)+n*(n-1)/2!*1/n^2+……+n(n-1)……(n-n+1)/n!*1/n^n

=1+1+1/2!*(1-1/n)+1/3!*(1-1/n)*(1-2/n)+……+1/n!*(1-1/n)*(1-2/n)……[1-(n-1)/n]

类似地,

xn+1=1+1+1/2!*[1-1/(n+1)]+1/3!*[1-1/(n+1)]*[1-2/(n+1)]+……+1/(n+1)!*[1-1/(n+1)]*[1-2/(n+1)]……[1-n/(n+1)].

比较xn,xn+1地绽开式,可以看到除前两项外,xn地每一项都小于xn+1的对应项,并且xn+1还多了后一项,其值大于0,因为这个原因

xnxn+1

这说明数列{xn}是枯燥乏味增多.这个数列同时还是有界的。

设n=x(n+1),则

[1+1/(n+1)]^n(1+1/x^)n(1+1/n)^(n+1)

且n与x同时趋于+∞。因为

lim[1+1/(n+1)]^n=lim[1+1/(n+1)]^(n+1)/[1+1/(n+1)]=e (n趋于∞)

lim(1+1/n)^(n+1)=lim[(1+1/n)^n*(1+1/n)]=e

应用夹逼定理,既得

lim(1+1/x)^x=e (x趋于+∞)

L = lim(x-0) (sinx/x)^(1/x^2)

lnL =lim(x-0) ln(sinx/x)/x^2 ( 0/0)

分子。分母分别取导数

=lim(x-0) ( tanx - 1/x)/(2x)

事实上 可以有其他方式

x-0

sinx ~ x -(1/6)x^3

sinx/x ~ 1 -(1/6)x^2

lim(x-0) ( sinx/x) ^(1/x^2)

=lim(x-0) ( 1 -(1/6)x^2 ) ^(1/x^2)

=e^(-1/6)

函数极限是不是存在怎么证明?

设f:(a,+∞)→R是一个一元实值函数,a∈R.假设针对任意给定的ε>0,存在正数X,让针对合适不等式x>X的一切x,所对应的函数值f(x)都满足不等式.

│f(x)-A│ε ,

则称数A为函数f(x)当x→+∞时的极限,记作

f(x)→A(x→+∞).

有部分函数的极限超级难或很难直接运用极限运算法则求得,需先判断。下面讲解哪些经常会用到的判断数列极限的定理。

两边夹定理:(1)当x∈U(Xo,r)(这是Xo的去心邻域,有一个符号打不出)时,有g(x)≤f(x)≤h(x)成立

(2)g(x)—Xo=A,h(x)—Xo=A,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。

枯燥乏味有界准则:枯燥乏味增多(减少)有上(下)界的数列理所当然收敛。

在运用它们去求函数的极限时尤需注意以下重要之点。一是先要用枯燥乏味有界定理证明收敛,然后再求极限值。二是应用夹挤定理的重点是找到极限值一样的函数 ,并且要满足极限是趋于同一方向 ,以此证明或求得函数 的极限值。

函数极限的方式

(1)

利用函数连续性:lim f(x) = f(a) x-a

(就是直接将趋向值带出函数自变量中,这个时候要要求分母不可以为0)

(2)恒等变形

当分母等于零时,就不可以将趋向值直接代入分母,可以通过下面哪些建议处理:

第一:因式分解,通过约分使分母不会为零。

第二:若分母产生根号,可以配一个因子是根号去除。

第三:以上我所说的解法全部在趋向值是一个固定值时进行的,假设趋向于无穷,分子分母可以同时除以自变量的高次方。(一般会用到这个定理:无穷大的倒数为无穷小)

当然还会有其他的变形方法,需通过练习来熟练。

(3)通过已知极限

定义法证明极限的步骤?

lim(x→x0) f(x)=a

先了解其定义:

对任意ε0,存在δ0,使当|x-x0|δ时,都拥有|f(x)-a|ε

这个定义就是说:只要x与x0很接近时,就有f(x)差不多与a相等了

那么究竟这个“很接近”是有多接近呢?那就是我们一定要在证明中给出的

由此,我们可以清楚,要证明一个极限,重要就是要找出存在的δ有关ε的表达式

这个表达式δ(ε)的详细找出过程,只要能在草稿上完成

书面上,这个过程可以大大省略(但不要整个省了,要写一两步重要步骤

自然数e的极限公式推导?

针对数列{ ( 1 + 1/n )^n }, 当n趋于正无穷时该数列所获取的极限就是e,即e = lim (1+1/n)^n。 数e的某些性质让它作为对数系统的底时有特殊的便利。以e为底的对数称为自然对数。用不标出底的记号ln来表示它;在理论的研究中,总是用自然对数。 历史上误称自然对数为纳皮尔对数,取名于对数的发明者-苏格兰数学家纳皮尔(J.Napier A.D.16-17)。

纳皮尔自己依然不会曾有过对数系统的底的概念,但他的对数基本上等同于底数接近1/e的对数。

与他同时代的比尔吉(J.Burgi)则创底数接近e的对数。

有关e的极限的公式:lim(1+1/x)^x,非常强调,x可以是一个详细的变量,也可是一个计算公式,但公式里面和指数部分一定要完全一样,配平指数,后得到e的某次方。

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