证明数列极限如何正确放缩

更新时间:2026-01-24 03:50:19
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证明数列极限放缩的正确性,首先要明确放缩的原则。在处理数列极限问题时,放缩的目的是通过引入一个适当的放缩因子,将原数列与一个已知极限值或易于计算极限的数列进行比较,从而推导出原数列的极限。

以下是一个典型的放缩过程示例:

设数列 \(\{a_n\}\) 和 \(\{b_n\}\) 满足条件 \(0 \leq a_n \leq b_n\) 对所有 \(n\) 成立,且 \(\lim_{n \to \infty} b_n = L\)。我们要证明 \(\lim_{n \to \infty} a_n = L\)。

证明:

1. 由条件知,\(\{b_n\}\) 是一个非负数列,且其极限存在,即 \(\lim_{n \to \infty} b_n = L\)。

2. 根据数列极限的定义,对于任意 \(\epsilon > 0\),存在正整数 \(N\),使得当 \(n > N\) 时,有 \(|b_n - L| < \epsilon\)。

3. 由于 \(0 \leq a_n \leq b_n\),所以 \(|a_n - L| \leq |b_n - L|\)。

4. 由步骤2可得,当 \(n > N\) 时,\(|b_n - L| < \epsilon\),从而 \(|a_n - L| < \epsilon\)。

5. 根据数列极限的定义,\(\lim_{n \to \infty} a_n = L\)。

通过上述证明过程,我们可以看到,通过正确地选择放缩因子 \(b_n\)(这里 \(b_n\) 恒大于等于 \(a_n\)),并利用已知数列 \(\{b_n\}\) 的极限性质,我们能够有效地推导出数列 \(\{a_n\}\) 的极限。

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