2024年9月24
判断1:
单调有界:
数列${a_n}$单调递增,存在上确界,即${a_n}$极限存在
设数列 ${a_n}$是单调递增的,即对任意的 $n$有 $(a_n \leq a_{n+1})。$假设 $\{a_n\}$的上确界为 $L$,则有:
$$\lim_{n \to \infty} a_n = L$$
其中 $L$ 是数列的极限,且 $L$是 $\{a_n\}$ 的上确界,即对于任意的 $\epsilon > 0$,$\exists N \in \mathbb{Z}^+$ ,使得当 $n \geq N$时,有:
$$ \lvert a_n-L\rvert<\epsilon$$
柯西收敛:
柯西收敛准则可以表述为:数列 $\{a_n\}$ 收敛,当仅当 $\forall \epsilon > 0$,$\exists N \in \mathbb{Z}^+$ ,使得对于所有的 $m, n \geq N$,都有:
$$ ∣a_n−a_m∣<ϵ $$
夹逼准则:
设有三个数列 $a_n$、$b_n$和 $c_n$,如果满足以下条件:
- $n \to \infty$,有 $b_n≤a_n≤c_n$。
- $\lim_{n \to \infty}b_n = L$
- $\lim_{n \to \infty} c_n = L$
那么可以得出结论:
$$ \lim_{n \to \infty} a_n = L $$
比值判别法和根式判别法:
根式测试:
对于数列 $\{a_n\}$,若存在极限 $\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{|a_n|} = L$:
- 若 $L<1$,则数列收敛。
- 若 $L>1 或 L=∞$,则数列发散。
- 若 $L=1$,则不确定。
比值测试:
若存在极限 $\lim_{n \to \infty} \left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right| = L$:
- 若 $L<1$,则数列收敛。
- 若 $L>1 或 L=∞$,则数列发散。
- 若 $L=1$,则不确定。
常用的极限:
$\lim_{n \to \infty}n^{\frac{1}{n}} = 1$
证明:
$n^{\frac{1}{n}} = e^{\frac{lnn}{n}}$
所以:$\lim_{n \to \infty}n^{\frac{1}{n}} =\lim_{n \to \infty} e^{\frac{lnn}{n}} = e^{\lim_{n \to \infty}\frac{lnn}{n}}$
又因为$n$是$lnn$的高阶无穷小
所以$\lim_{n \to \infty}\frac{lnn}{n}$ = 0
所以$\lim_{n \to \infty}n^{\frac{1}{n}} = 1$
斯特林公式——stlring公式
$\lim_{n \to \infty}{\frac{n!}{\sqrt{2\pi n}(\frac{n}{e})^n}} = 1$
证明:暂时不带证明
首先:$\ln{n!} = \sum_{i=1}^{n}\ln i$