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求单调有界数列极限的方法

2018-11-30重庆人文科技学院

数学大世界 2018年12期
关键词:证法高等教育出版社归纳法

重庆人文科技学院 熊 灯

一、单调有界数列的基本理论

若数列的项满足不等式则称该数列为递增(递减)数列,递增数列和递减数列称为单调数列。

对任意一数列如果存在某个实数A使得不等式恒成立,则称A为数列的一个上界,同样地,如果存在某个实数B,使得不等式恒成立,则称实数B是数列的一个下界,如果一个数列既有上界,又有下界,则称该数列有界,此时又存在一个正数M,使得

单调有界定理∶在实数中,有界数列必有极限。

二、求单调有界数列的方法

数列在求极限时,我们事先并不知道数列的极限值,我们可以用数列单调有界定理,在求数列极限时,我们先证明极限存在,若极限存在,再求极限,用此定理的关键在于证明数列的单调性、有界性。

证明∶先用数学归纳法再用归纳法证明∶显然a2≥a1, 假设ak≥ak-1,

则从而成立,由上可知{ }单调递增有上界,所以{ }极限存在,

例2 证明数列有极限,并求其值。

证法1:显然<2。

故对于一切的n∈N,有1≤xn≤2。又因为故 单调递增。由有界原理知或者2。由于0< 单调递增,所以A=0不合题意。

证法2:记有f(x)的导数为故f(x)单调递增,从而由现有单调递增,由单调有界定理,可知}收敛,取极限或者2。由于单调递增,所以A=0不合题意。

通过对上面例题的讲解,求单调有界数列就是通过一些公式放缩,证明数列是单调有界即可,然后在原有公式取极限,并求出。

本文主要介绍了单调有界数列的几种求法,加深了对数列的了解,同时通过对单调有界数列的研究,知道了求解不同单调有界数列的方法。

[1]华东师大学数学系编.数学分析上册[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]裴文礼.数学分析中的典型问题与方法[M].北京:高等教育出版社,1993.

[3]孙彩虹.求数列极限的若干方法[J].林区教育出版社,2011(9):91-92.

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