第一章 第二节 数列的极限

Firsry AC/WA/RE/TLE

概念

数列

把一列实数 按正整数的次序排列称为实数数列,记作 。亦可视为函数

要点

  • 给法:显式式 、递推式 、列举法。
  • 术语:第 ;首 项。

例子 1

;显式给出,随 增大逐渐变小。

几何解释

在直角坐标系画点 ,观察 时点列的趋向。


数列极限(收敛)

若存在实数 ,对任意 ,存在 ,使 ,则称 收敛于 ,记作

要点

  • 量词顺序:
  • 极限与前若干项无关,只看“充分靠后”的项。
  • (无穷小思想)。

例子 1

。对任意 ,取 ,有

几何解释

数轴上任意小的区间 ,总能从某项起将 全部“装进去”。


发散、无穷小与无穷大

不收敛于任何实数的数列称发散。若 ,称为无穷小,记 。若 ,记作 (类似定义 )。

要点

  • 为无穷小。
  • 发散但有界;(振幅趋零)。

例子 1

发散。


极限唯一性

,则

要点

  • 收敛序列的极限只能有一个(反证或夹逼皆可)。

收敛序列必有界

,则存在 ,使对一切

要点

  • “收敛 ⇒ 有界”;反之不成立(如 )。

例子 1

,显然有界。


极限的四则运算

,则

要点

  • 商的极限要求极限分母 ,且 充分大时不为

例子 1


保序性与保号性

(对充分大 ),且 ,则 。若 (对充分大 )且 ,则

要点

  • “最终成立”的不等式可传递到极限。
  • 常与夹逼定理配合。

夹逼定理

若存在 ,对充分大 ,且

要点

  • 把“难”序列夹在两侧“好算”的序列之间。

例子 1

,故


单调有界定理

单调递增且有上界的数列必收敛;单调递减且有下界的数列必收敛。

要点

  • 极限分别为上确界/下确界。
  • 常见构造:递推产生单增/单减并估界。

例子 1

单增,上界为 ,故

几何解释

点列沿数轴单向推进,被某个界限“顶住”,只能趋向该界。


子列与极限

由严格增的指标列 选取 为子列。若 ,则任一子列也收敛到 。若存在两条子列极限不同,则原列不收敛。若 有界,则至少存在一条收敛子列(Bolzano–Weierstrass)。

要点

  • “收敛传子列”;“两子列极限不同 ⇒ 原列发散”。
  • 有界必有收敛子列,但不保证全列收敛。

例子 1

的偶数项子列 ,奇数项子列 ,故原列发散。


常见极限(需会用)

要点

  • 离散复利型;指数衰减;对数/夹逼可证

例子 1

【调整】

最好一个概念的例子还是有 2-3 个,简单的就一个,虽然有就行但是标准还是要高一点。

以后我不会用“概念”而会用“讲义”,这里面请你用二级标题区分一下板块:概念、定理、例题,例题是既有题目又有详细解析,注意解析的多样性和标准性和紧扣前面的概念、定理内容。

这样吧,我们在上完课之后专门搞一个【归档】行为,那里面你总结我们经讨论之后最终严谨的介绍(把讲义不完善的地方进行补充),以及我们的探讨内容,用着标准的格式进行呈现。(删减一点语言,让内容简洁易懂,保留所有的信息与内容,尤其是我的发言)

你的启发式问题等一等,再给概念的时候不出问题。我自己看了之后再和你的【探究】过程中出这种问题。那个问题很好,我们在后续练习的时候做。

请你回答的时候把我的疑问引用起来放在对应的回答前面,方便归档。

探究

Round 1

【疑问】数列和函数的区别是什么?说是可以视为函数,为什么单独剖开这一个概念?

  • 数列本质是函数,但域不同:数列是 离散、可数、有“次序”),而一般函数是 (常为连续区间,有拓扑邻域结构)。
  • 极限语义不同:数列极限用“”,函数极限用“”。用数列研究函数极限(Heine 定义)需要先把“数列极限”讲清。
  • 工具差异:数列侧重“单调有界”“子列”“项级不等式”“夹逼”等离散工具;函数还要讨论连续/可导等局部性质。
  • 教学上单独剖开,是为了先在“离散、单向趋近”的简单语境里把极限思想、量词结构练熟,再推广到函数极限与连续性。

Round 2

【疑问】递推式我也很熟悉,但是不是所有的递推式定义的数列都能写出通项吧?比如 DP 上经常出现的一些递推,不过那种递推不是在严格意义的“数列”上的;

  • 对,一般只要递推关系 + 初值能唯一决定每一项,就定义了一个数列;
    是否能写出“通项(闭式)”不是定义要求。
  • 例子
    • 能写:斐波那契 ,Binet 公式可得闭式。
    • 难写:,仍定义良好但通常无初等闭式。
    • DP 常见是多参数数组(如 ),若固定一个索引(如 ),则 也是一个数列。

Round 3

【疑问】书上说“数列 {x_n} 可看作数轴上的一个动点,依次取 x_1,2,3。我想问,这种理解下移动定义是什么?

  • “动点”是形象化说法:
    递增,点在数轴上的位置依次跳到
  • 这是离散“跳动”,不是连续时间运动;
    没有“瞬时速度”之类的连续概念;
    它只帮助你直观看“是否逐步靠近某点”。

Round 4

【疑问】列举法为什么可以表示数列?数列不是在 n∈N_+ 上定义的吗?他应该是无限长的才是,那列举法又是什么样的?

  • 数学上允许用“逐项指定”的方式定义函数 :给出 的完整列表(或生成算法),就定义了一个数列。
  • 实践中常见三类列举/生成:
    • 算法描述: 的第 个小数位(可计算地生成)。
    • 选择性定义: 为第 个素数(“第 个”给出函数规则)。
    • 显式表列:(给出通项生成模式也可视作列举)。

【疑问】关于“列举”,也就是说一些难以形式化描述的,可以用文字或者具有明显特征规律的描述,这就是列举法吗?

可以。教材里的“列举法”本质是在说明一个函数 的生成规则,这个规则可以是文字叙述、性质刻画或算法步骤,不必一定写成显式通项。但必须满足三点:

  1. 全定义:对每个 都能给出且仅给出一个 (存在性 + 唯一性);
  2. 无歧义:规则不依赖主观猜测或“看着像”,而是客观确定;
  3. 无限延展:不是只罗列有限个项并用“…”含糊其意,必须让人据此能生成所有项。

常见“列举”层次

  • 口头规则(性质刻画):比如“ 为第 个素数”。这是完整定义,因为“第 个素数”唯一存在。
  • 算法/程序式规则:比如“ 等于 的二进制表示中数字 1 的个数”。可逐项计算,定义完备。
  • 先列前若干项 + 明确生成规律:比如“,按分母递增,正负交替”。已明确“如何得到第 项”。
  • 不充分的“列举”:只写“”却不说明是“斐波那契列 ”还是“素数序列”,这种就不构成严格定义。

合格与不合格的对照

合格
  • 例 1:,其中 为第 个素数。定义域 ,每 唯一确定
  • 例 2: 为把 写成二进制后 1 的个数(如 因为 )。
  • 例 3(递推也算“列举”):,给初值 。递推 + 初值唯一决定全列。
  • 例 4(枚举有理数的一种固定顺序):按网格对角线次序遍历 并取既约分数 ,跳过重复;或用 Calkin–Wilf 树 BFS。定义清楚后即可视作序列。
不合格
  • 例 A:“ 随机取 ”。这不是一个确定的单一数列,而是一族随机序列;若要定义单一序列,必须给出某个具体样本或确定性生成器(含具体随机种子也可把它确定化)。
  • 例 B:“”未指明规律。
  • 例 C:规则不全(例如“ 为不小于 的最小质数”,当 说得通,但若遇到定义中出现“不存在”或“一值多解”而不补充约束,就不完备)。

与“通项”的关系

  • 是否能写出通项(闭式)与能否定义一个数列是两回事。只要规则使每个 的值可唯一确定(哪怕通过复杂计算),就是合法定义。很多著名序列(如 Kolakoski 序列)没有简单通项,但定义无歧义。

一个小检查清单(自查“列举法”是否合格)

  • 对每个 ,我能用规则算出唯一的 吗?
  • 规则中有无边界情形未覆盖(如“第 个……是否总存在”)?
  • 若用了“…”或口语规律,能否把它改写成“第 项”的明确描述或算法?
  • 若是递推,初值是否给全,是否保证解的唯一性(本节一般默认实数代数递推都有唯一延拓)?

总结

“列举法”不是“随手举几项”,而是“用文字/性质/算法给出一个对所有 都有效、唯一的生成规则”。在这样的前提下,即使没有通项,它仍是严格的数列定义。


Round 5

【理解】数列的极限“与首若干项无关,只看充分靠后”,因为首若干项项数有限,而后面 n>N 的部分项数无限,是吗?还是说一个数列作为有着某种法则,靠后的更能表现出数列的性质?

两点都对;
严格说法:若两列仅在有限多项上不同,则它们同收敛且极限相同。
证明:给定 ,取 同时大于“分歧的最大下标”,再应用定义


Round 6

【疑问】“不收敛于实数”是因为我们讨论的范围是实数,还是说讨论复数没有意义?因为复数不能比大小?

  • 本节聚焦实数列。复数列也有完善理论:用模度量 定义收敛,大小比较并不需要。
  • 多数实数列定理(唯一性、四则、夹逼等)在复数列中也成立(用复数模来度量)。

Round 7

【理解】一个数列不可能既是无穷小又是无穷大。这里的小大指的是绝对值大小,-inf 也是无穷大。
【疑问】无穷小数列就是收敛的数列吗?
【理解】这里似乎可以看到与函数的不同之处。函数时可以 Im f = (-inf, +inf) 的。也就是说,数列是有一端 x_1,类似于射线;函数则都可以,取决于 Dom。这里应该是一个差异。关于上面的【疑问】,数列还有别的差异吗?

  • 认可你的两条“理解”。
  • 回答:“无穷小”定义即收敛到 ,所以“无穷小数列 ⇔ 极限为 的收敛数列”。一般收敛数列是“极限为某 ”,不一定是
  • 进一步差异:数列域是离散的 ,只有“单向极限 ”;函数域可有区间与多种逼近方式( 等),并可讨论连续、导数等局部性质。

【疑问】收敛函数必有界的详细证明是什么?(请给出形式化证明和形象化解释,所有的证明都要这样,既有严谨的部分,又有看的懂的部分,看懂了再去品味严谨性更好)

严谨证明(数列版)
。取 ,则存在 使 ,即 。令

则对一切 ,故有界。

形象解释
后半段的点都被“夹”在 内;前半段只有有限多个,取绝对值最大者作为全列的保护上界即可。

【疑问】关于“收敛函数必有界,我最开始的想法也是在 epsilon 范围外只有有限个,但是那里面为什么不会出现 +inf 或 -inf 呢?这个不能叫有界吧?

一、我们此处讨论的是“实数数列”的定理:收敛数列必有界

  • 定义约定:本章的“数列”是 ,每一项 都是“有限的实数”。因此单个项不可能等于
  • 形式化证明回看一遍:设 。取 ,则存在 使 ,从而 (尾部整体被圈住)。前 项是一个有限集合,每一项都是有限实数,故其绝对值的最大值 也是有限的。于是

    给出全体项的统一上界:。这就是“有界”。所谓“ 范围外只有有限个”恰好保证“首若干个可能很大,但仍是有限多个有限值”,因此可以一把取最大值;不存在“单个项等于 ”的问题。

二、如果你想到的是“函数在一点的极限”,需要改口径

  • 对函数 而言,“ 时极限存在”推出的是“局部有界”:
  • 这不意味着 在全域有界。例如 时极限为 ,但在整个 上无界。因此“函数有极限 ⇒ 局部有界”,而非“全局有界”。

三、顺带说下“扩充实数”的情况(仅作对照,不作为本章默认)

  • 若允许把数列取值放到“扩充实数”,则“收敛到某个有限 ”的定义仍只约束“充分大的 ”,允许前面有限多项“任意”(甚至可写成 )。但这时它已不是“实数列”,而“有界”按通常定义也不成立。因此本章统一按实数列讨论,避免混淆。

小例子帮助直觉

  • 数列 收敛到 ,虽有“前 5 项很大”,但仍是有限个有限值,整体仍有界(上界可取 )。
  • 函数 时极限为 ,但全局无界;而在某个邻域 内,它是有界的(例如 )。

【理解|归档修订】

你的表述正确:在“实数数列”语境中,约定每一项 ,不包含 作为项的取值。

补充澄清

  • “发散到 /”描述的是极限行为:(或 )。此时每个 仍是有限实数,只是无上界(或无下界)。
  • 若将取值扩展到“扩充实数” ,可以讨论把某些项直接记为 的“序列”,但那已不属于本章默认的“实数数列”,相应定理表述也需调整。

Round 8

【理解】极限的运算本质上就是数的运算,因为是趋近于某个值,某一数列极限本身不会因为运算改变;

  • 补强:当且仅当参与的极限存在并满足条件(如分母极限非 )时,才能把“极限运算”当成“数的运算”。
  • 反例提醒:,但 ,不能把“”当作数来算。

Round 9

【疑问】强调“b_n 终不为 0”是为什么?趋近于 B 且 B≠0 不就代表了最终 b_n 不为零吗?强调“最终”是因为我们在讨论极限吗?

  • 是的,“最终不为 0”从 推出:取 ,则 ,从而
  • 条件里强调“终不为 0”,是为了排除分母为 的未定义情形,并提醒读者在应用商的极限时要先验证这一点。

Round 10

【疑问】保序性和保号性强调“充分大 n”是否就是 n→+∞?

  • 对。“充分大 ”的正式含义是“存在 ,对一切 性质成立”,这正对应着 的尾部行为。

Round 11

【疑问】单调有界定理中“上确界”“下确界”这种函数的定义这里也可以直接用吗?虽然我知道其意思。

  • 可以直接用(是实数完备性的基本概念)。
  • 证明思路(以单增有上界为例):设 单增且 有上界,令 。任取 ,由上确界定义存在 使 。因单增,,故 ,即 。单减有下界同理。

Round 12

【疑问】怎么证明有界则至少存在一个收敛子列。

  • 结论(Bolzano–Weierstrass):实数列有界 ⇒ 存在收敛子列。
  • 证明(嵌套区间法,初等版)
    1. 取含有全体项的闭区间
    2. 二分 成两半,选取包含无限多项的一半,记为 ;继续二分,得嵌套闭区间列 ,其长度
    3. 逐步在每个 中选取一个指标严格递增的项
    4. 嵌套区间定理给出唯一点 。因区间长度趋零,可证
  • 直观:不断“缩放取密集的那半边”,把无限多项“逼到”一个点上。

Round 13

【疑问】常见数列极限都需要证明一下;


  • ,令 (注意 ),则 情形也可用单调有界: 单减且下界
  • (作为 的定义或由单调有界与夹逼证明)
    常见做法:证明 单增、有上界(可用二项式与不等式),极限定义为 ;或在后续用对数与积分不等式精化。

  • ,用 ):

    取指数得结论。

  • 用对数:。对任意 ,取 使 ,则

    ,从而

Round 14

【疑问】没有看懂“等价无穷小替换”。

  • 定义:若 终成立且 ,称 等价,记 (当 )。若再有 ,则 ,且在“乘除型”的极限中可用 替换 的主部。
  • 直观: 的相对误差 ,两者“同阶同幅”,用其中较简单者代换不改变“零阶近似”的极限结果。
  • 常用等价(;把 取成 可用于数列):
  • 例子

【理解】等价无穷小的意思就是在极限上是等价的,所以可以用简单的替换复杂的进行计算?

你的理解基本正确。把它说精确一些:

  • 定义(以 为例)
    (最终成立)且

    则称 等价,记
    “等价无穷小”是更强的说法:再要求 。等价地可写成

  • 可替换的典型场景(安全用法)

    • 比值型极限(最常用):若 终成立,则

      常用“标准等价”把复杂函数替换成简单主部。
    • 单列极限传递:若 (有限或 ),则
    • 常用“标准等价”(;把 可转为数列)
  • 不可随意替换的场景(易错点)

    • 加法/差法不保等价: 并不推出
      例:取 ,则 ;但令 ,则 ,无法“保持等价”。
    • 组合函数要有条件:一般需用已知的“标准等价”或用可微性(如 在 0 可微且 时, 可推出 )。不满足前提勿生搬。
  • 例子 1(比值型,直接替换)

  • 例子 2(比值型,二阶主部)

    若只用“”,无法得到常数;等价给出主部常数。

  • 例子 3(提醒:一阶等价不够时要用二阶等价)

    这里若只用 (一阶),会得到不定型 ;必须用二阶等价。

一句话总结:等价无穷小就是“相对误差 的主部替换”。用它时,优先在“乘除/比值”里替换,阶数要足够;在“加减/复杂组合”中谨慎,必要时提升到更高阶的等价或用泰勒展开。

【疑问】是不是说等价就是 n -> +inf, a_n / b_n = 1?不一定无穷小才能替换?无穷小只是特殊情况?

  • 是。等价的标准写法是:(终成立),且

    记作 ,也可写 。不要求
  • “等价无穷小”是其中一个重要特例:再要求 。它最常用于把 型的比值极限化简(用主部替换)。
  • 通用替换范式(安全场景):
    • 比值型:若 终成立,则
    • 单列传极限:若 (可为非零有限、、甚至 ),则
  • 例子
    • ,则 ,但都不是无穷小;由此直接得
    • ,是等价无穷小,故

【疑问】加/差法不行是因为是 c_n,如果是某个常数 c,是否就可以了?

  • 分三种常见情形,是否“同时给两边都加同一个常数 ”:
    • ,则

      因为 。所以此时“加同一个常数”保等价。
    • (有限)且 ,也有

      仍保等价。
    • 边界例外:若 ,则分母 ,比值不稳定甚至无定义,此时不能断言保等价。
  • 但若“只对一边加常数”,一般不保等价:
    • 例如 ,取 ,则 往往不趋于 (如 ,则比值 还好;但若 ,则 )。
  • 经验法则:等价主要用于“乘除/比值”上下同阶的替换;对“加减”要么同时加到两边且避开“分母→0”的情况,要么避免使用。

【疑问】例子 3 中的第二阶等价是其他的等价方式吗?如果证明需高阶知识就算了。

  • 是“更高阶的渐近展开”(二阶主部),典型来自泰勒展开(后续章节会系统证明):
  • 用途:当一阶等价给不出常数极限(遇到 但一阶主部抵消)时,提升到二阶即可得到常数,例如
  • 你先把这些作为“标准库”记下即可;严格证明我们在“泰勒公式与余项”那里统一讲。

练习

题目

部分 A|函数与映射

  1. 关于“函数相等”
    命题:只要两个函数解析式相同,它们就是同一个函数。
    请判断:对 / 错 / 有条件成立?并说明要补充的条件是什么。

  2. 关于陪域对反函数的影响
    命题:改变函数的陪域不会影响其是否存在反函数。
    请判断并给出能说明该命题的例子或反例(如 的不同陪域设置)。

  3. 复合函数的定义域
    命题:若 都在 上有定义,则 也在 上有定义。
    请判断,并给出最小反例或必要条件。

  4. 奇偶性的域要求
    命题:只要 ,就可称 为奇/偶函数。
    请判断,并说明需要对定义域补充什么假设。

  5. 周期缩放
    命题:若 的最小正周期为 ,则 的最小正周期总是
    请判断:总是 / 有时 / 从不,并举出一个“周期变短/不变/消失(常函数)”的代表例子说明你的选择。

  6. “对数挖点”模板
    命题:若 是非常数的有理线性分式,且 非空,则 的值域为
    请判断:总是 / 有时 / 从不,并说明什么时候会变成 (提示: 情况)。

部分 B|反函数与单/满射

  1. 单调与反函数
    命题:若 在区间 上单调,则存在反函数
    请判断并说明“反函数的定义域/陪域”应如何写才严谨。

  2. 反函数的定义域
    命题:反函数的定义域等于原函数的陪域。
    请判断,并指出“何时等于原函数值域”这一说法更合理。

部分 C|数列极限(

  1. “有限修改不变极限”
    命题:若两列仅在有限多项上不同,则它们要么同收敛且极限相同,要么同发散。
    请判断并给出理由(用 的语言一句话说明即可)。

  2. 收敛与有界
    命题:收敛序列必有界;有界序列必收敛。
    请判断每个箭头的真假,并给出一个最小反例(若为假)。

  3. 子列与收敛
    命题:若 有两个子列极限不同,则 不收敛。
    请判断并简述思想(不需展开证明)。

  4. “发散到 ”与“不收敛”
    命题: 发散到 与 “ 不收敛” 等价。
    请判断并解释“更强/更弱”的关系。

  5. 商的极限与分母“最终不为 0”
    命题:若 ,则存在 使 ,从而
    请判断并用一行说明“为何 ‘最终不为 0’ 可由极限推出”。

  6. 夹逼定理的量词
    命题:若 ,则
    请判断这条是否“过强”,并改写成正确的量词范围(提示:“充分大 ”)。

部分 D|等价与等价无穷小

  1. 等价不要求趋零

    命题: 的定义是 ,不要求
    请判断并给出一个“非无穷小但等价”的例子。

  2. 等价与加法
    命题:若 ,则
    请判断:总是 / 有时 / 从不。若“有时”,请说明在“同时加同一个常数 ”时何种极限情形下保等价,何种边界情形会失效(提示:分母 )。

  3. 等价与复合
    命题:若 ,且 可导且 ,则
    请判断这一规则是否合理,并用一句话解释直觉来源(泰勒一阶)。

  4. “一阶等价不够用”
    命题:当比值型极限出现“主部抵消”的 时,需要提升到二阶等价(如 )。
    请判断并用一句话描述“为什么必须提升阶”。

部分 E|概念辨类(选出类别并简述)

  1. 请把下列语句标记为“定义 / 性质 / 定理 / 错误表述”,并各用半行解释你的归类:
  • 与前若干项无关
  • 极限唯一
  • 有界 存在收敛子列
  • “只要解析式相同,函数就相等”

部分 F|最小反例或最小补充

  1. 最小反例
  • 给出一个“有界但不收敛”的数列;
  • 给出一个“在 处有极限但全局无界”的函数。
  1. 最小补充
  • 把“函数相等”的命题补成完全正确的版本(最少增补文字);
  • 把“夹逼定理”的量词补成完全正确的版本(最少改动)。

说明

  • 回答可简洁,但每题请给出“核心理由/反例/补充条件”。
  • 若你愿意,我可以按你的答案做逐题点评并把“易混点”收敛到一页卡片。
  1. 错,陪域一样,定义域一样;
  2. 错,只能通过选分支;
  3. 错,要看 R 上 Im f 是否含于 Dom g
  4. 错,定义域关于 0 对称
  5. 总是,sin(x) vs. sin(kx)
  6. 有时,当 \alpha <= 0 的时候,本身不在 Dom ln 内,不造成影响;
  7. 错误,应是 Im f -> I
  8. 错误,有些陪域不应在定义域内,比如 R -> R 的 e^x,他的反函数 ln x 就不能是 R -> R
  9. 设 n > N1 后两数列相同,若任取 epsilon > 0,存在 N2 使 |x_N2 - a| < epsilon,则 n > max(N1, N2) 即可取到极限,否则都发散;
  10. 收敛序列必有界,有界序列不一定收敛,例如 (-1)^n,有界但不收敛
  11. 对,因为极限是唯一的,如果原数列有极限,则任意子列都有相同的极限,反之亦然。
  12. 发散到 +inf 含于 不收敛
  13. 因为 bn -> B 且 B \neq 0
  14. 是,必须是充分大 n 才行
  15. sin(g(x)) 与 f(x),保证 R 上 f(x) = 1 + 1/x,g(x) -> 1/2 pi,那么是可以替换的
  16. 有时可以,但是比如 an = n+1, bn = n, cn = -n 的时候就不行;同时加一个常数在 b = -c 的时候就不行,分母为 0 了,未定义
  17. 合理,因为在连续函数上,un vn 等价代表在函数上自变量是等价的,其函数值也应该一样
  18. 这个太难了,具体分析不会,但是知道 0/0 的时候就不够用;
  19. 性质,定理,定理,错误
  20. (-1) ^ n,f(x) = x
  21. Dom Y 和解析式均相等的函数相等
  22. 对充分大 n,若有 a_n <= b_n <= c_n 且 a_n -> L, b_n -> L,则 b_n -> L
  1. 判定:有条件成立
  • 订正:当且仅当定义域相同,且在该定义域内两者对应法则逐点相同;若把陪域视为函数对象的一部分,还需陪域相同。
  • 说明:单靠“解析式相同”但定义域不同,不能判为同一函数。
  1. 判定:不完整(需补充“改陪域有时能改变是否有反函数”)
  • 订正:改变陪域会影响“是否满射”,从而影响反函数 的存在。例如 非满射(无 );改为 则双射,有
  • 要点:对 这类“非单射”的例子,改陪域无法弥补单射性,仍需“选分支(限域)”;但对 这类“已单射”的例子,仅改陪域即可。
  1. 判定:记号颠倒
  • 订正: 的定义域是否为 取决于 ,而不是“ 的像包含于 的定义域”。
  • 反例:(全域),)。此时 无法在 全域定义。
  1. 判定:正确
  • 补充:需假定定义域关于 对称(),才谈奇/偶:
  1. 判定:基本正确但须补前提
  • 订正:若 的最小正周期为 ,则 的最小正周期为
  • 例外:常函数没有“最小正周期”; 退化为常函数(不谈最小正周期)。
  1. 判定:基本正确(需把结论说满)
  • 完整结论:若 的取值集合为 ,则
    • (“挖掉的点”不在正半轴内)。
  1. 判定:方向需要调换
  • 订正:若 在区间 上单调(严格单调即可),则存在反函数 。你的“”就是这个意思。
  1. 判定:正确
  • 订正表述:反函数的定义域等于原函数的值域 ;只有当原函数“满射到陪域 ”时,反函数才是 才能有
  1. 判定:思路对,量词需修正
  • 订正:若两列仅在有限多项不同,则对任意 ,存在 使 。再取 ,就有 两列同项相等且都落入 邻域。否则两列同发散。
  1. 判定:正确
  • 反例充分: 有界但不收敛。
  1. 判定:一半正确,“反之亦然”需澄清
  • 正确陈述:若原列收敛,则任意子列收敛且极限相同;若存在两条子列的极限不同,则原列不收敛。
  • 但“原列不收敛 ⇒ 必有两条子列极限不同”不总成立(如 时没有收敛到有限数的子列)。
  1. 判定:正确
  • 说明:“发散到 ”是“不收敛”的强形式(特定的发散类型)。
  1. 判定:正确
  • 标准一句话:取 ,则 ,从而 ,即“终不为 0”。
  1. 判定:正确
  • 正确量词:存在 ,当 ,则
  1. 判定:未命中要点
  • 题意:给出“非无穷小但等价”的例子。
  • 建议例子:,则 ,但都不趋于 ;或
  1. 判定:正确(给得很好)
  • 小结:一般“加/减”不保等价;“两边同时加同一常数 ”在 的情况下保等价;若 ,则分母 失效。
  1. 判定:需加强条件
  • 订正:若 可导且 ,则
  • 直觉:泰勒一阶 ,常数项相消,主部比例由 控制。
  1. 判定:可以接受
  • 核心理由:一阶主部相同导致 抵消,需要用二阶主部(如 )来给出极限常数。
  1. 判定:全对
  • 归类:性质 / 定理 / 定理 / 错误(已说明)。
  1. 判定:全对
  • 边界函数例: 有极限 ,但全局无界。
  1. 判定:可更精准
  • 订正(最少增补):两个函数相等当且仅当“定义域相同,且对每个 在该域内 ”。若把“陪域”也视为函数对象的一部分,则还需陪域相同。
  1. 判定:需订正
  • 正确表述(夹逼):对充分大 ,若 ,则 。你把“”误写成“”。
  • Title: 第一章 第二节 数列的极限
  • Author: Firsry
  • Created at : 2025-08-10 20:07:23
  • Updated at : 2025-08-11 12:39:04
  • Link: https://firsryfan.github.io/2025/08/10/课程:第一章-第二节-数列的极限/
  • License: This work is licensed under CC BY-NC-SA 4.0.