数列的极限问题是我们学习的一个比较重要的部分,同时,极限的理论也是高等数学的基础之一。数列极限的问题作为微积分的基础概念,其建立与产生对微积分的理论有着重要的意义。
基础定义
数列
定义若函数
的定义域为全体正整数集合
,则称
为数列。因正整数集
的元素可按由小到大的顺序排列,故数列
也可写作
或可简单地记为
,其中
称为该数列的通项。
数列极限
定义设为数列
,a为定数。若对任给的正数
,总存在正整数N,使得当
时有
则称数列
收敛于a,定数a称为数列
的极限,并记作
若数列
没有极限,则称
不收敛,或称
发散。1
等价定义任给
,若在(a-ε,a+ε)之外数列
中的项至多只有有限个,则称数列
收敛于极限a。
几何意义
当n>N时,所有的点xn都落在(a-ε,a+ε)内,只有有限个(至多只有N个)在其外,如右图1

图1
应用举例
(1)求极限2