数列极限的收敛准则课件

高等院校非数学类本科数学课程——一元微积分学大学数学（1）第三讲数列的极限的性质与收敛准则授课教师：王利平第一节数列的极限一、数列及其简单性质√二、数列的极限√三、数列极限的性质√四、数列的收敛准则保号性定理的推论1：这里为严格不等号时此处仍是不严格不等号保号性定理的推论2：在极限存在的前提下,对不等式两边可以同时取极限,不等号的方向不变,但严格不等号也要改为不严格不等号.例1证逆命题成立吗？例2证例3解利用函数的周期性,在{xn}中取两个子数列:证由中学的牛顿二项式展开公式例1又等比数列求和放大不等式每个括号小于1.综上所述,数列{xn}是单调增加且有上界的,由极限存在准则可知,该数列的极限存在,通常将它记为e,即e称为欧拉常数.欧拉一身经历坎坷。他于1707年生于瑞士巴塞尔，20年后却永远离开了祖国。在他76年的生命历程中，还有25年住在德国柏林（1741－1766年），其余时间则留在俄国彼得堡。欧拉31岁时右眼失明，59岁时双目失明。他的寓所和财产曾被烈火烧尽（1771年），与他共同生活40年的结发之妻先他10年去世。欧拉声誉显赫。12次获巴黎科学院大奖（1738－1772年）曾任彼得堡科学院、柏林科学院、伦敦皇家学会、巴塞尔物理数学会、巴黎科学院等科学团体的成员。有一次，欧拉的两个学生计算一个复杂的收敛级数的和，加到第17项时两人发现在第50位数字相差一个单位。为了确定究竟谁对，欧拉用心算进行了全部运算，准确地找出了错误。特别是在他双目失明后，运用心算解决了使牛顿头疼的月球运动的复杂分析运算。欧拉创用a，b，c表示三角形的三条边，用A，B，C表示对应的三个角(1748)；创用表示求和符号(1755)；提倡用表示圆周率（1736）；1727年用e表示自然对数的底；还用y表示差分等等。十八世纪四十年代，欧拉的一些著作就已传到中国，如他在1748年出版的《无穷分析引论》。2.数列极限的夹逼定理设数列{xn},{yn},{zn}满足下列关系:(2)则(1)ynxnzn,nZ+(或从某一项开始);想想：如何证明夹逼定理?解由于例2想得通吧？解例3例5解夹逼定理例6解除最大的一个外,其余的均取为零.3.柯西收敛准则满足此条件的数列,称为“柯西列”.柯西准则可写为:

柯西

A.L.Cauchy(1789－1857)业绩永存的数学大师

柯西1789年8月21日出生于巴黎。父亲是一位精通古典文学的律师，与当时法国的大数学家拉格朗日和拉普拉斯交往密切。少年时代柯西的数学才华就颇受这两位大数学的赞赏，并预言柯西日后必成大器。在拉格朗日的建议下，其父亲加强了对柯西文学素质的培养，使得后来柯西在诗歌方面也表现出很高的才华。1805－1810年，柯西考入巴黎理工学校，两年后以第一名的成绩被巴黎桥梁公路学院录取，毕业时获该校会考大奖。1810年成为工程师。1815年获科学院数学大奖，1816年3月被任命为巴黎科学院院士，同年9月，被任命为巴黎理工学校分析学和力学教授。由于身体欠佳，接受拉格朗日和拉普拉斯的劝告，放弃工程师工作，致力于纯数学研究。柯西在数学上的最大贡献是在微积分中引进了极限概念，并以极限为基础建立了逻辑清晰的分析体系。这是微积分发展史上的一个重大事件，也是柯西对人类科学发展所作的巨大贡献。1821年柯西提出了极限定义的ε方法，把极限过程用不等式刻划出来，后经维尔斯特拉斯改进为现在教科书上所说的极限定义或ε－δ定义。当今所有微积分教科书都还（至少在本质上）沿用柯西关于极限、连续、收敛等概念。柯西对定积分作了系统的开创性的工作。他把定积分定义为和的极限，并强调在作定积分运算前，应判断定积分的存在性。

他首先利用中值定理证明了微积分基本定理。通过柯西以及后来维尔斯特拉斯的艰苦工作，使数学分析的基本概念得到严格化处理，从而结束了200年来微积分在思想上的混乱局面，并使微积分发展为现代数学最基础、最庞大的数学学科。数学分析严谨化的工作一开始就产生了很大的影响。在一次学术会议上柯西提出了级数收敛理论，会后，拉普拉斯急忙回家，关起门来，避不见人，直到将他所发表和未发表的与级数有关的论文和著作全部检查一遍，确认无误为止。柯西一生撰写的数学论著有800多种。他是19个科学院或著名学术团体的成员。1838年他还被授予男爵封号。他在学术上的贡献涉及到分析学、复变函数论、弹性力学、微分方程、群论、行列式、数论、解析几何、数值分析、微分几何、光学、天体力学等学科或学科分支。