打字猴:1.70101587e+09
1701015870
1701015871 (5)数列的极限不必一定是每项都比前一项靠近极限,但是最后的总趋势是靠近极限。例如数列
1701015872
1701015873 1,1/3,1/2,1/5,1/4,…,1/n,1/(n-1),…
1701015874
1701015875 的极限也是0,但是各项离极限0的距离有反复,第2项1/3离0近,第3项1/2反而离0远些,不过它的总体趋势还是靠近0。
1701015876
1701015877 (6)常数列也是有极限的。同数列可以有相同极限。例如,成常数列1,1,1,…,1,…的极限就是1。所有有限小数都可以看成是常数数列。
1701015878
1701015879 (7)不同的数列可以有相同的极限,例如0是许多数列的极限。如前所说:
1701015880
1701015881 0,0,0,…,0,…
1701015882
1701015883 1,1/2,1/22,1/23,…,1/2n…,
1701015884
1701015885 -1,1/2,-1/3,1/4,-1/5,1/6,…,-1/n,1/(n+1),…
1701015886
1701015887 它们的极限都是0。
1701015888
1701015889
1701015890 (8)实数可用收敛数列的极限来定义。如果是有限小数,可以表示为常数列。如0.5,0.5,0.5,…,0.5,…,它的极限就是0.5。如果是无限循环小数,就看作由前n位小数所组成的有限小数数列的极限。例如0.99999…可以看作0.9,0.99,0.999,…这一数列的极限,其极限是1。如果是无限不循环小数,如,也是某个数列的极限。总之,实数是可以用有理数列的极限来定义的。
1701015891
1701015892
1701015893
1701015894
1701015895 数学文化教程 [:1701013734]
1701015896 数学文化教程 第二节 用“有限”符号装点的“极限”女神——数列极限严格定义的欣赏
1701015897
1701015898 前面我们运用极限的直觉,借助特殊的数列极限示例,对极限作了大致的描述。这一节我们将运用现代的数学符号,给出数列极限的严格定义。一旦拨开神秘的“无限”面纱,我们看到的是一座精美的“极限”雕像。
1701015899
1701015900 19世纪中叶以后,人们探索微积分的严密化。法国数学家柯西是一个关键人物。演变至今,数列极限的严格定义可以叙述如下:
1701015901
1701015902
1701015903 定义 设{Xn}是实数数列,若存在某一个实数X,使得对任意给定的正数ε>0,总有自然数N,当n>N时,|Xn-X|<ε,则称X为数列{Xn}的极限,记为:Xn→X或X=。例如,数列{1+1/n}的极限是1。我们用上述定义验证如下。
1701015904
1701015905 任给正数ε(比如万分之一),为了使
1701015906
1701015907 |(1+1/n)-1|=|1/n|<ε=1/10 000,
1701015908
1701015909 只要把项数N取为10 000,那么当n>10 000时,上述不等式就都能成立了。
1701015910
1701015911 极限是一个无限的变化过程。本来只能“意会”,难以言传。现在,我们看到的这个极限定义,根本没有无限、过程、变化、趋势之类的字眼。这段数学家曾经探讨几百年的极限定义,可以像齐白石的画、罗丹的雕塑、贝多芬的音乐一样,通过不同的角度,细细地加以欣赏。即使我们自己不能充分掌握它、运用它,至少也能欣赏它。我们可以从以下三个角度进行欣赏。
1701015912
1701015913 欣赏角度1 从字面上看,这是“若要靠近极限到某程度ε,只需项数靠后到某程度N”那样的语句。俗语“若要铁杵磨成针,只要功夫深”,也是这样的意境。这种说法,把要达成的逼近度ε,归结为寻求靠后程度N的活动,而且N的寻求是可以根据给出ε进行操作的,这就消除了“无限过程”的神秘感。
1701015914
1701015915 欣赏角度2 这是一个“算术化“的定义。极限本来是变动的无限过程,但是,在这一定义中只有加减乘除、绝对值、大于小于这样的“算术”运算。什么“无限过程”、“不断变化”、“越来越接近”之类的模糊语言全都不见了,似乎把动态的极限过程静态化和有限化了。有限的词语揭开了“无限”的面纱,这是人类智慧的结晶!
1701015916
1701015917 欣赏角度3 这一定义,不是具体地看数列的变化过程,而是从整体上加以把握。无论是“日取其半”,还是“割之又割”,抑或“无限逼近”,都被此定义统一概括:变量趋向于一个极限,一步步地越走越近当然可以,进两步、退一步也还是接近。正如黄河九曲十八弯,最后还是注入大海,寻到最后的“归宿”。
1701015918
1701015919 《庄子·天下篇》说“人生有涯矣,知无涯矣,以有涯随无涯,殆矣”。人的一生虽然不能穷尽所有知识,但是人的能动思维却能跨越无限,用可以操作的有限来表达无限。极限的这一表达,奠定了微积分的坚实基础。
[ 上一页 ]  [ :1.70101587e+09 ]  [ 下一页 ]