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数列的极限

数列极限的定义​

设 {xn}\{x_n\} 为一数列,如果存在常数 aa ,对于任意给定的正数 ε\varepsilon (不论它多么小),总存在正整数 NN ,使得当 n>Nn > N 时,不等式

∣xn−a∣<ε|x_n - a| < \varepsilon

都成立,那么就称常数 aa 是 数列 {xn}\{x_n\} 的极限 ,或者称数列 {xn}\{x_n\} 收敛于 aa ,记为

lim⁡n→∞xn=a\lim_{{n \to \infty}} x_n = a

或

xn→a(n→∞)x_n \to a \quad (n \to \infty)

收敛数列的性质​

定理 1 (极限的唯一性)​

如果数列 {xn}\{x_n\} 收敛,那么它的极限唯一。

定理 2 (收敛数列的有界性)​

如果数列 {xn}\{x_n\} 收敛,那么数列 {xn}\{x_n\} 一定有界。

定理 3 (收敛数列的保号性)​

如果 lim⁡n→∞xn=a\lim \limits_{n \to \infty} x_n = a,且 a>0a > 0 (或 a<0a < 0), 那么存在正整数 NN,当 n>Nn > N 时,都有 xn>0x_n > 0 (或 xn<0x_n < 0)。

推论​

如果数列 {xn}\{x_n\} 从某项起有 xn≥0x_n \geq 0(或 xn≤0x_n \leq 0),且 lim⁡n→∞xn=a\lim \limits_{n \to \infty} x_n = a,那么 a≥0a \geq 0(或 a≤0a \leq 0)。

*定理 4 (收敛数列与其子数列间的关系)​

如果数列 {xn}\{x_n\} 收敛于 aa,那么它的任一子数列也收敛,且极限也是 aa 。