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1. 数列的极限

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1. 数列的极限

数列极限定义

数列极限通过一致收敛性来定义

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xnx_n 为一数列,如果存在常数a 对于任意给定的正数ε,总存在正整数N,使得当 n>Nn>N 时不等式 xna<ε|x_n-a|<ε 都成立,那么就称常数a是数列 xnx_n 的极限,数列 xnx_n 收敛于a 如果不存在这样的常数a,则数列没有极限

收敛数列性质

对于收敛于a的数列 xnx_n 有以下性质

  1. 极限唯一
  2. 一定有界
  3. 保号性:若a>0或a<0, 则存在正整数N, 当n>N时, 都有 xn>0x_n>0xn<0x_n<0
  4. xnx_n 的任意子数列也收敛于a

2. 函数的极限

用于描述函数在某个点附近的行为。

函数极限定义

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函数 f(x)f(x)xax \to a 时的极限可以表示为:

limxaf(x) \lim _{x \to a} f(x)

这表示当 xx 无限接近 aa 时,f(x)f(x) 的值无限接近 AA

函数极限定义(同济版)

1. 自变量趋于有限值时 函数的极限

设函数f(x)在点 x0x_0 某一去心邻域内有定义,如果存在常数A, 对于有任意给定的正数 ϵ\epsilon 总存在正整数δ, 使得当x满足 0<xx0<δ0<|x-x_0|<\delta 时对应的f(x)都满足| f(x)A<ϵf(x)-A|<\epsilon ,那么常数A就叫做f(x)当 xx0x \to x_0 时的极限, 记作

limxaf(x)=A \lim _{x \to a} f(x)=A

2. 自变量趋于无穷时 函数的极限

设函数f(x) 当|x|大于某一正数时有定义. 如果存在常数A, 对于任意给定的正数 ϵ\epsilon , 总存在正数X, 使得当x>X|x|>X时, f(x)A<ϵ|f(x)-A|<\epsilon

3. 邻域

x0Rx_0∈R , δ>0\delta>0 开区间 (x0δ,x0+δ)(x_0-\delta,x_0+\delta) 称为 x0x_0 的δ邻域, 记作 U(x0,δ)U(x_0,\delta) , 去心邻域记作 U°(x0,δ)U^°(x_0,\delta)

函数极限性质

如果 limxaf(x)=A\lim _{x \to a} f(x)=A 存在, 则

  1. 极限唯一
  2. 一定有界
  3. 函数极限的局部保号性
  4. f(x)上的数列收敛且极限也为A