2024年3月18日发(作者:学科网下载高一数学试卷)
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第2章 数列极限
2.1 复习笔记
一、实数系的连续性
1.实数系
(1)若一个集合中的任意两个元素进行了某种运算后,所得的结果仍属于这个集合,
则称该集合对这种运算是封闭的。
(2)全体有理数和全体无理数所构成的集合称为实数集。即:R={x | x是有理数或无
理数}。
(3)整数系Z具有“离散性”,有理数系Q具有“稠密性”。
(4)实数系的连续性,从集合角度理解,就是实数全体布满整个数轴而没有“空隙”,
因而R又被称为实数连续统。
2.最大数与最小数
(1)定义
①最大数
设S是一个数集,如果
记为ξ=max S。
②最小数
如果η∈S,使得 x ∈ S,有x ≥ η,则称η是数集S的最小数,记为η=min S。
∈S,使得x ∈ S,有x ≤ ξ,则称是数集S的最大数,
(2)存在性
①当数集S是非空有限集,即S只含有有限个数时,max S与min S显然存在,且
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max S是这有限个数中的最大数,min S是这有限个数中的最小数;
②当S是无限集时,最大数及最小数不一定存在。
3.上确界与下确界
(1)上界、下界与有界集
设S是一个非空数集,如果M∈R,使得x ∈S ,都有x≤M,则称M是S的一个
上界;如果m∈ R,使得∈S,都有x≥ m,则称m是S的一个下界。当数集S既有
上界,又有下界时,称S为有界集。显然
S为有界集
(2)上确界的性质
任何小于β的数都不是数集S的上界,即
(3)下确界的性质
任何大于α的数都不是数集s的下界,即
(4)重要定理
①确界存在定理——实数系连续性定理
非空且有上界的数集必有上确界;非空且有下界的数集必有下确界。
②非空有界数集的上(下)确界是惟一的。
>0,x∈S,使得x<α+ε。
>0,x∈S,使得x>β-ε。
X>0,使得∈S,有|x| ≤ X。
二、数列极限
1.数列与数列极限
(1)数列
数列是指按正整数编了号的一串数:
x
1
,x
2
,...,x
n
,...
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通常表示成{x
n
},其中x
n
称为该数列的通项。
注:数列与数集的区别:在数集中,元素之间没有次序关系,所以重复出现的数看成
是同一个元素;在数列中,每一个数都有确定的编号,前后次序不能颠倒,重复出现的数
不能随便舍去。
(2)数列极限
设{x
n
}是一给定数列,a是一个实常数。如果对于任意给定的ε>0,可以找到正整数
N,使得当n>N时,成立
|x
n
-a| < ε,
则称数列{x
n
}收敛于a(或a是数列{x
n
}的极限),记为
有时也记为
如果不存在实数a,使{x
n
}收敛于a,则称数列{x
n
}发散。
注:在上述的收敛定义中,ε既是任意的,又是给定的:
①只有当ε确定时,才能找到相应的正整数N。这时ε是给定的;
②改变数列前面的有限项,不影响数列的收敛性。这时ε是任意的;
(3)无穷小量
在收敛的数列中,称极限为0的数列为无穷小量。无穷小量是一个变量,而不是一个
“非常小的量”。根据数列极限的定义,可直接得到
小量。
2.数列极限的性质
(1)极限的惟一性
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是无穷
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收敛数列的极限必惟一。
(2)数列的有界性
收敛数列必有界。
注:此定理逆命题并不成立,即有界数列未必收敛,例如,{(-1)
n
}是有界数列,
但它并不收敛。
(3)数列的保序性
设数列{x
n
},{y
n
}均收敛,若
时,成立
x
n
n 推论:①若 ②若 ,则存在正整数N,当n>N时, ,则存在正整数N,当n>N时,。 ; =a.=b,且aN (4)极限的夹逼性(夹逼定理) 若三个数列, ,则 3.数列极限的四则运算 设 (1) (2) (3) ; 。 ,,则 (α,β是常数); ,,从某项开始成立x n ≤y n 。 ≤z n ,,n>N,且 三、无穷大量 1.无穷大量 4 / 44 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平 台 成立,则称 (1)定义 若对于任意给定的G>0,可以找到正整数N,使得当n>N时, 数列是无穷大量,记为 若采用符号表述法,“数列 。 是无穷大量”可表示为: 如果无穷大量从某一项开始都是正的(或负的),则称其为正无穷大量(或负无穷 (或)。大量),统称为定号无穷大量,分别记为 (2)无穷大量与无穷小量之间的关系 设x n ≠0,则 (3)设 是无穷大量的充分必要条件是 是无穷大量,若当n>N时, 是无穷小量。 成立,则是无穷大量。 (4)无穷大量的运算性质 ①同号无穷大量之和仍然是该符号的无穷大量,异号无穷大量之差是无穷大量,其符 号与被减无穷大量的符号相同; ②无穷大量与有界量之和或差仍然是无穷大量; ③同号无穷大量之积为正无穷大量,而异号无穷大量之积为负无穷大量。 (5)设{x n }是无穷大量, 2.待定型 (1)定义 如∞±∞,(+∞)-(+∞),(+∞)+(-∞),0·∞,等极限,其结果可以是无穷 ,则{x n y n }与都是无穷大量。 小量,或非零极限,或无穷大量,也可以没有极限。我们称这种类型的极限为待定型。 5 / 44 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平 台 (2)如果数列{x n }满足x n x n+1 ,n=1,2,3,…,则称{x n }为单调增加数列;若进一 步满足x n n+1 ,n=1,2,3,…,则称{x n }为严格单调增加数列。 (3)斯托尔茨定理 设{y n }是严格单调增加的正无穷大量,且 (a可以为有限量,+∞与-∞), 则 四、数列的收敛准则 1.单调有界数列收敛定理 单调有界数列必定收敛。 2.π和e π和e是两个重要的无理数,有以下两个重要极限: 3.闭区间套定理 (1)定义 如果一列闭区间{[a n ,b n ]}满足条件 ① ② 则称这列闭区间形成一个闭区间套。 (2)重要定理 6 / 44
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