首页 > 其他分享 >2.1数列极限的基本概念

2.1数列极限的基本概念

时间:2024-01-16 18:15:25浏览次数:25  
标签:varepsilon right 数列 exists dfrac sqrt 2.1 基本概念 left

(1) 因\(\left|\dfrac{3n^2}{n^2-4}-3\right|=\left|\dfrac{3n^2}{n^2-4}\right|<\dfrac{1}{n-4}<\varepsilon\),从而\(\forall \varepsilon>0\),取\(N=\left[4+\dfrac{1}{\varepsilon}\right]\),当\(n>N\)时,有\(\left|\dfrac{3n^2}{n^2-4}-3\right|<\varepsilon\)

(2)\(\left|\dfrac{\sin n}{n}\right|<\dfrac{1}{n}\).从而\(\forall\varepsilon>0\),取\(N=\left[\dfrac{1}{\varepsilon}\right]\),当\(n>N\)时,有\(\left|\dfrac{\sin n}{n}\right|<\varepsilon\)

(3)\(\sqrt[n]{1+n}=\left(\sqrt{1+n}\cdot \sqrt{1+n}\cdot1\cdot1\cdots 1\right)^{\frac{1}{n}}<\dfrac{2\sqrt{1+n}+(n-2)}{n}<1+\dfrac{2\sqrt{1+n}}{n}<1+\dfrac{2\sqrt{2}}{n}\)

从而取\(N=\left[\dfrac{2\sqrt2}{\varepsilon}\right]\),则有\(\forall \varepsilon>0,\)存在\(N\)使得\(n>N,\left|\sqrt[n]{1+n}-1\right|<\varepsilon\)

(4)
因为\(a\)固定,则一定存在一个\(k>a,k\in\mathbb{N}\),从而

\[\left|\dfrac{a^n}{n!}\right|=\left|\dfrac{a\cdot a\cdots a}{1\cdot2\cdot3\cdots n}\right|=\dfrac{a^k}{k!}\cdot\left(\dfrac{a^{n-k}}{(k+1)(k+2)\cdots n}\right)<\dfrac{a^k}{k!}\cdot \left(\dfrac{a}{k}\right)^{n-k} \]

因\(\dfrac{a}{k}<1\)则\(\left(\dfrac{a}{k}\right)^{n-k}\to 0,n\to+\infty\),从而一定存在\(N\),使得\(\left(\dfrac{a}{k}\right)^{n-k}<\dfrac{k!}{a^k}\varepsilon\),则\(\forall\varepsilon>0,\exists N\)当\(n>N\)有\(\left|\dfrac{a^n}{n!}\right|<\varepsilon\)

2.因\(\lim\limits_{n\to \infty}a_n=a\)则由极限定义,取\(\sqrt{a}\varepsilon>0,\exists N\)当\(n>N\)时,一定有\(|a_n-a|<\sqrt{a}\varepsilon\).
则\(\left|\sqrt{a_n}-\sqrt{a}\right|=\left|\dfrac{a_n-a}{\sqrt{a_n}+\sqrt{a}}\right|<\left|\dfrac{a_n-a}{\sqrt{a}}\right|\)

3.因\(\lim\limits_{n\to \infty}a_n=a\)则由极限定义,\(\forall\varepsilon>0,\exists N,\)当\(n>N\)时,有\(|a_n-a|<\varepsilon\).而\(\left||a_n|-|a|\right|<\left|a_n-a\right|<\varepsilon\)

(1)转化为证明:\(\lim\limits_{n\to\infty}a^m_n=a^m\)(\(m\)是常数)

做因式分解:

\[a^m_n-a^m=(a_n-a)\left(a^0a_n^{m-1}+aa_{n}^{m-2}+\cdots+a^{m-1}a_n^0\right) \]

因\(a_n\)极限存在,从而\(a_n\)有界限,则\(\left(a^0a_n^{m-1}+aa_{n}^{m-2}+\cdots+a^{m-1}a_n^0\right)\)是一个有界变量,记为\(M\),则因\(\lim\limits_{n\to\infty}a_n=a\),由极限的定义.取\(\dfrac{\varepsilon}{M}\),\(\exists N\)当\(n>N\)有\(\left|a^m_n-a^m\right|<\varepsilon\)

(2)由题,取\(\varepsilon=\log_b\left(\dfrac{\varepsilon}{b^{a}}+1\right)\),则\(\exists N\)当\(n>N\)时,有\(\left|a_n-a\right|<\log_b\left(\dfrac{\varepsilon}{b^{a}}+1\right)\).从而\(\left|b^{a_n}-b^a\right|=b^{a}\left|b^{a_n-a}-1\right|<b^{a}\cdot \dfrac{\varepsilon}{b^a}=\varepsilon\)

(3)由题取\(\varepsilon=ab^{\varepsilon}-a\)则\(\exists N,\)当\(n>N\)有\(\left|a_n-a\right|<ab^{\varepsilon}-a\),即\(\left|\dfrac{a_n}{a}-1\right|<b^{\varepsilon}-1\),即\(-b^{\varepsilon}<\dfrac{a_n}{a}<b^{\varepsilon}\).当\(b>1\)时,\(\left|\log_ba_n-\log_ba\right|=\left|\log_b\dfrac{a_n}{a}\right|<\left|\log_bb^\varepsilon\right|=\varepsilon\).当\(0<b<1\)时,\(\left|\log_ba_n-\log_ba\right|=\left|\log_b\dfrac{a_n}{a}\right|<\left|\log_b(-b^{\varepsilon})\right|=|-\varepsilon|=\varepsilon\).当\(b=1\)时,无需说明.

(4)结合,(2),(3)即可

(5)由题\(\forall\varepsilon>0,\exists N>0\)当\(n>N\)时,有\(|a_n-a|<\varepsilon\),从而$$\left|\sin a_n-\sin a\right|=\left|2\cos\dfrac{a_n+a}{2}\sin\dfrac{a_n-a}{2}\right|<2\cdot 1\cdot\dfrac{|a_n-a|}{2}=|a_n-a|<\varepsilon$$

5.要证:\(\lim\limits_{n\to\infty}\dfrac{\log_an}{n}=0\),即证:\(\lim\limits_{n\to \infty}\log_a\sqrt[n]{n}=0\).因\(\lim\limits_{n\to \infty}\sqrt[n]{n}=1\),取\(\varepsilon=a^{\varepsilon}+1\),则存在\(n\),当\(n>N\)时,有\(\left|\sqrt[n]{n}-1\right|<a^{\varepsilon}-1\)即\(\sqrt[n]{n}<a^{\varepsilon}\)
.从而\(\left|\log_a\sqrt[n]{n}\right|<\left|\log_aa^{\varepsilon}\right|=\varepsilon\)

标签:varepsilon,right,数列,exists,dfrac,sqrt,2.1,基本概念,left
From: https://www.cnblogs.com/manxinwu/p/17968219

相关文章

  • MFC---多线程(基本概念和线程同步之互斥对象)
    基本概念引入一个题目:Bingo老师提了一个需求:打印每隔3秒叫martin老师做一次俯卧撑持续20次每隔1秒钟叫rock老师甩头发持续50次每隔2秒钟叫西西老师唱歌持续40次线程(CPU调度和分派的基本单位)线程是在进程中产生的一个执行单元,是CPU调度和分配的最小单元,其在同一个进程中与......
  • 大二打卡(12.18)
    今天做了什么:在期末考试的那一天,早早地来到了考场,准备迎接这场挑战。考试铃声响起,老师开始逐一发放试卷。深吸一口气,开始认真地审题。说实话,经过这么长时间的练习,已经对这类题目驾轻就熟了。建立表、编写页面、编写Java文件,这些步骤几乎成了肌肉记忆,几乎不需要思考就能完成。考......
  • 大二打卡(12.19)
    uml作业:逻辑视图建模:(1)分析系统用例,确定对象类:“校园卡管理系统”包括“身份识别门禁系统”“充值消费系统”和“校方卡片授权信息管理系统”等。[系统业务需求描述]:身份识别门禁系统:完成人员的身份识别和认证、门禁控制、门锁控制、通道控制、考勤管理、会议签到等业务。......
  • Windows RabbitMQ 安装-截止当前最新版本(rabbitmq-server-3.12.12)图文教程
    WindowsRabbitMQ安装(图文教程)WindowsRabbitMQ安装,截止当前最新版本(rabbitmq-server-3.12.12)图文教程,本文只是最简单的安装方法,旨在能快速使用,若需要更多的配置,则需要你自行查阅官方文档,或互联网搜索答案咯,哈哈哈哈本文安装步骤共分4步:第1步:下载RabbitMQ与依赖Erl......
  • 算法模板 v1.2.1.20240116
    算法模板v1.1.1.20240115:之前的历史版本已经不可寻,创建了第一份算法模板。v1.2.1.20240116:删除“编译”-“手动开栈”与“编译”-“手动开O优化”;将“编译”-“CF模板”中的第20行代码cin>>T;注释;删除“读写”及其目录下的内容;删除“图论”-“欧拉图”-“混合图”;删除“图论”-......
  • 「C语言程序设计」程序设计的基本概念
    算法的特性有穷性:算法必须在执行有限的步骤后终止,不会无限循环或进入死循环确定性:算法的每个步骤必须明确定义,没有歧义。相同输入应产生相同的输出可执行性:算法中的每个步骤都必须能够被执行,不会包含无法实现的操作有零个或多个输入:算法可以接受零个或多个输入参数,这些参数是......
  • 【ubantu22.10】安装部署timescaledbv2.13.0及postgresql v14.10
    一、安装部署postgresql-timescaledbaptinstallgnupgpostgresql-commonapt-transport-httpslsb-releasewget二、运行postgresql存储库设置脚本/usr/share/postgresql-common/pgdg/apt.postgresql.org.sh三、添加timescaledb第三方存储库echo"debhttps://packageclo......
  • 《PySpark大数据分析实战》-14.云服务模式Databricks介绍基本概念
    ......
  • 空中802.11帧的抓取
    既然是在研究WiFi,那就不能仅分析仿真器给出的pcap文件结果,还要去研究在实际环境中的WiFi设备之间的数据交换。利用WiFi网卡直接抓取空中的802.11信标帧是研究实际数据交互的方案之一。一般网卡都会有一个monitor模式(monitormode),在该模式下网卡无法连接到AP,但是可以将空中的所有......
  • 深度学习的基本概念:从线性回归到卷积神经网络
    1.背景介绍深度学习是一种人工智能技术,它旨在模拟人类大脑中的神经网络,以解决复杂的问题。深度学习的核心思想是通过多层次的神经网络来学习数据的复杂关系,从而实现自主学习和决策。深度学习的发展历程可以分为以下几个阶段:1980年代:人工神经网络的基础研究,主要关注神经网络的结构和......