夾逼定理

夾逼定理

夾逼定理英文原名Squeeze Theorem。也稱兩邊夾定理、夾逼準則、夾擠定理、挾擠定理、三明治定理,是判定極限存在的兩個準則之一。

基本信息

定義

一.如果數列{Xn},{Yn}及{Zn}滿足下列條件:

夾逼定理 夾逼定理
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(1)當n>時,其中∈N*,有Yn≤Xn≤Zn,

(2){Yn}、{Zn}有相同的極限a,設-∞<a<+∞

則,數列{Xn}的極限存在,且當 n→+∞,limXn =a。

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證明:因為limYn=a,limZn=a,所以根據數列極限的定義,對於任意給定的正數ε,存在正整數、,當n>時 ,有〡Yn-a∣﹤ε,當n>時,有∣Zn-a∣﹤ε,取N=max{,,},則當n>N時,∣Yn-a∣<ε、∣Zn-a∣<ε同時成立,且Yn≤Xn≤Zn,即a-ε<Yn<a+ε,a-ε<Zn<a+ε,又因為 a-ε<Yn≤Xn≤Zn<a+ε,即∣Xn-a∣<ε成立。也就是說

limXn=a

函式的夾逼定理 函式的夾逼定理

二.

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F(x)與G(x)在連續且存在相同的極限A,即x→時, limF(x)=limG(x)=A

夾逼定理 夾逼定理

則若有函式f(x)在的某鄰域內恆有

F(x)≤f(x)≤G(x)

夾逼定理 夾逼定理

則當X趨近,有limF(x)≤limf(x)≤limG(x)

即 A≤limf(x)≤A

夾逼定理 夾逼定理

故 limf()=A

簡單的說:函式A>B,函式B>C,函式A的極限是X,函式C的極限也是X ,那么函式B的極限就一定是X,這個就是夾逼定理。

套用

1.設{Xn},{Zn}為收斂數列,且:當n趨於無窮大時,數列{Xn},{Zn}的極限均為:a.

若存在N,使得當n>N時,都有Xn≤Yn≤Zn,則數列{Yn}收斂,且極限為a.

2.夾逼準則適用於求解無法直接用極限運算法則求極限的函式極限,間接通過求得F(x)和G(x)的極限來確定

f(x)的極限

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