第一篇 分析基础 1 .1 收敛序列 (收敛序列的定义) 定义:设}{nx是实数序列,a 是实数,如果对任意0都存在自然数N ,使得只要Nn ,就有 axn 那么}{nx收敛,且以a 为极限,称为序列}{nx收敛收敛于a ,记为 axn lim或者)(naxn 定理1 :如果序列}{nx有极限,那么它的极限是唯一的。 定理2 (夹逼原理):设}{nx,}{ny和}{nz都是实数序列,满足条件 Nnzyxnnn, 如果azxnn limlim,那么}{ny也是收敛序列,且有 ayn lim 定理3 :设}{nx是实数序列,a 是实数,则以下三陈述等价 (1) 序列}{nx以a 为极限; (2) {}nxa是无穷小序列; (3) 存在无穷小序列{ }na使得 ,1,2,.nnxaan (收敛序列性质) 定理4 :收敛序列}{nx是有界的。 定理5 : (1)设axn lim,则axn lim。 (2)设axn lim,byn lim,则bayxnn)lim(。 (3)设axn lim,byn lim,则abyxnn)lim(。 (4)设0nx,0lim axn,则axn11lim。 (5)设0nx,0lim axn,byn lim,则limlimlimnnnnyybxxa。 (收敛序列与不等式) 定理 6 :如果limlimnnxy,那么存在0NN,使得0nN时有 nnxy 定理 7 :如果}{nx和{ }ny都是收敛序列,且满足 0,,nnxynN 那么 limlimnnxy 1 .2 收敛原理 (单调序列定义) 定义:(1)若实数序列}{nx满足 1 ,,nnxxnN 则称}{nx是递增的或者单调上升的,记为 {}.nx (2)若实数序列{}ny满足 1 ,,nnyynN 则称{}ny是递减的或者单调下降的,记为 {}ny (3)单调上升的序列和单调下降的序列统称为单调序列。 定理1:递增序列}{nx收敛的充分必要条件是它有上界,其上确界记为sup{}nx。 定理1 推论:递减序列{}ny收敛的充分必要条件是它有下界,其下确界记为inf{}nx。 扩展:因为一个序列的收敛性及其极限值都只与这序列的尾部(即从某一项之后的项)有关,所以定理1 和它的推论中单调性条件可以虚弱为“从某一项之后单调”,即为 10,,nnxxnN 及 10,,nnyynN (自然对数的底 e ) 自然对数的底e 通过下面这个式子求得 1lim 1nnen 我们先来证明序列11nnxn是收敛的。 (1)序列11nnxn是单调上升的。 11111211 1(1)(1)(1)2!3!1121(1)(1)(1)!1121(1)(1)(1)!nnxnnnnk...