请输入您要查询的百科知识:

 

词条 柯西极限存在准则
释义

定义:柯西极限存在准则又叫柯西审敛原理,给出了数列收敛的充分必要条件。数列{Xn}收敛的充分必要条件是:对于任意给定的正数ε,存在着这样的正整数N,使得当m>N,n>N时就有

|Xn-Xm|<ε

这个准则的几何意义表示,数列{Xn}收敛的充分必要条件是:对于任意给定的正数ε,在数轴上一切具有足够大号码的点Xn中,任意两点间的距离小于ε .

正确性证明:

1..充分性证明:

充分性证明:

(1)、首先证明Cauchy列有界

取ε=1,根据Cauchy列定义,取自然数N,当n>N时有c

|a(n)-a(N)|<ε=1

由此得:

|a(n)|=|a(n)-a(N)+a(N)|<=|a(n)-a(N)|+|a(N)|<1+|a(N)|

(通俗理解,a(n)无论怎么样也大不过a(N)绝对值加1,显然根据经验这是有界的。但数学里需要严格的表达,下面因为N前的N-1个项,有最大值,所以得出了有界).

令:

M=Max{|a(1),a(2),……,|a(N)|,|a(N)|+1}

这样就证明了,对于任何n都有a(n)<=M。

所以Cauchy列有界。

(2)、其次在证明收敛

因为Cauchy列有界,所以根据Bozlano-Weierstrass定理(有界数列有收敛子列)存在一个子列aj(n)以A为极限。那么下面就是要证明这个极限A也就是是Cauchy列的极限。(注意这种证明方法是实数中常用的方法:先取点性质,然后根据实数稠密性,考虑点领域的性质,然后就可以证明整个实数域的性质了)

因为Cauchy列{a(n)}的定义,对于任意的ε>0,都存在N,使得m、n>N时有

|a(m)-a(n)|<ε/2

取子列{aj(n)}中一个j(k),其中k>N,使得

|aj(k)-A|<ε/2

因为j(k)>=k>N,所以凡是n>N时,我们有

|a(n)-A|<=|a(n)-aj(k)|+|aj(k)-A|<ε/2+ε/2=ε

这样就证明了Cauchy列收敛于A.

即得结果:Cauchy列收敛

2..必要性证明

随便看

 

百科全书收录4421916条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。

 

Copyright © 2004-2023 Cnenc.net All Rights Reserved
更新时间:2025/2/7 20:21:32