极限定义证明例题详解(极限典型例题及答案)

极限定义证明例题详解(极限典型例题及答案)

首页维修大全综合更新时间:2025-11-18 12:13:01

极限定义证明例题详解

  极限的严格减性证明过程如下:

对于任意的正整数 n,如果 lim x→∞ (1/x)→0,则有:因为 1/x 趋近于 0,所以 lim x→∞ 1/x→0。

对于任意的正整数 n,如果 lim x→∞ x(1)/x(2)→0,则有:因为 x(1) 和 x(2) 都趋近于 1,所以 lim x→∞ x(1)/x(2)→0。

对于任意的非负实数 a、b,如果存在数 N,使得对于任意的正整数 n,都有

关于这个问题,假设有一个数列 {an},如果存在一个数 a,满足对于任意给定的正实数 ε,都存在正整数 N,使得当 n>N 时,有 |an-a|<ε 成立,那么这个数 a 就是数列 {an} 的极限。

下面我们来证明一个具体的例题:

证明数列 {an} = 1

的极限是 0。

解:根据定义,我们需要证明对于任意给定的正实数 ε,都存在正整数 N,使得当 n>N 时,有 |1

-0|<ε 成立。

根据绝对值的定义,有 |1

-0|=|1

|<ε。

将不等式两边都取倒数,得到 n>1/ε。

因此,当取 N=⌈1/ε⌉+1 时,当 n>N 时,有:

|1

-0|=1

<1/(⌈1/ε⌉+1)≤1/(1/ε)+1=ε

所以,数列 {an} = 1

的极限是 0。

相关定义:

1、设为数列。 , 如果存在正数,使得时有. 则称数列收敛于, 这个定数称为数列的极限,并记作或. 读作当趋于无穷大时,的极限等于或趋于.

另外,, , 的定义: 略。

2、设为数列。如果存在, 对任意正数, 使得. 则称数列不收敛于。如果对任意常数,都有不收敛于. 成该数列是发散数列

类似可以定义, , 。略。

利用极限定义证明数列极限是数列极限问题的基本问题,证明不易理解。在推文“有了它,什么考试都不怕”中,我们介绍了很多简单例题,请同学们参考学习。这里介绍一个考研试题和一个练习。

例1、暨南大学2012年考研试题。(1)证明:试用方法证明:, 其中

(2)叙述的定义。

解:对, 要使得, 注意

只要, 则. 取, 则对任意必有. 由定义知道.

(2)略。

注记:用定义法证明数列极限是一种基本方法,证明的难点在于寻找,使得当时成立. 这一步有很多技巧。

对于, 找的出发点有两个:

(a)容易解不等式,解出的结果. 则为所求。

(b)不等式很难求解,放大(这一步技巧多),再解不等式,解出的结果. 则为所求。

(c)也可以由已知条件给出。

你好,假设有一个函数$f(x)$,要证明$limlimits_{x o a}f(x)=L$,可以使用以下步骤:

步骤1:对于任意$epsilon>0$,需要找到一个$delta>0$,使得当$0<|x-a|<delta$时,$|f(x)-L|<epsilon$。

步骤2:可以根据函数$f(x)$的性质,来找到一个合适的$delta$。

例如,假设$f(x)=frac{1}{x}$,要证明$limlimits_{x o 2}frac{1}{x}=0$。

步骤1:假设$epsilon>0$,需要找到一个$delta>0$,使得当$0<|x-2|<delta$时,$|frac{1}{x}-0|<epsilon$。

步骤2:根据函数$f(x)=frac{1}{x}$的性质,可以得到:

$|frac{1}{x}-0|=frac{1}{|x|}$。

因此,当$0<|x-2|<delta$时,有$frac{1}{|x|}<epsilon$,即$|x|>frac{1}{epsilon}$。

由于$x$趋近于$a=2$,所以可以限制$x$的范围为$1<x<3$。

因此,可以选择$delta=min{2-frac{1}{epsilon},frac{1}{epsilon}-1}$,当$0<|x-2|<delta$时,有:

$|frac{1}{x}-0|=frac{1}{|x|}<frac{1}{1+delta}<frac{1}{1+(2-frac{1}{epsilon})}=epsilon$。

因此,$limlimits_{x o 2}frac{1}{x}=0$得证。

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