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更新时间: 2025-11-20
迫敛性定理是数学分析中用于判定极限存在的方法之一,也被称为夹逼定理或三明治定理。具体来说,如果一个数列被两个其他已知收敛的数列夹在中间,并且这两个数列的极限相同,那么中间数列的极限也存在,并且等于这两个已知数列的极限值。
定理表述:
设数列 ({a_n}) 和 ({b_n}) 都收敛于同一个极限值 (a),且存在正整数 (N_1) 和 (N_2),使得当 (n > N_1) 时,(a_n leq b_n);当 (n > N_2) 时,(b_n leq a_n)。那么存在一个正整数 (N),当 (n > N) 时,有 (a - epsilon 0) 是任意给定的正数。由此可以得出 (a_n) 收敛于 (a)。
应用示例:
假设 (a_n = frac{1}{n}),(b_n = frac{1}{n+1}),(c_n = frac{1}{n+2})。可以观察到 (a_n geq b_n geq c_n),并且 (lim_{n to infty} a_n = lim_{n to infty} b_n = lim_{n to infty} c_n = 0)。根据迫敛性定理,我们可以得出 (c_n) 也收敛于 (0)。
推广形式:
在更一般的推广形式中,如果 (a_n leq c_n leq b_n),且 (lim_{n to infty} a_n = lim_{n to infty} b_n = L),那么 (c_n) 也收敛于 (L),即使 (L) 是一个任意小量,只要它与 (n) 无关。
注意:
迫敛性定理适用于实数域和复数域中的数列和函数。
在使用迫敛性定理时,关键在于找到合适的上下界数列,使得原数列被这两个新数列夹在中间,并且这两个新数列趋于同一个值。
迫敛性定理是证明某些集合或函数序列的收敛性的有力工具。
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