極限函式

極限函式是高等數學中最基本的概念之一,它是判定函式列一致收斂的一個重要條件.

基本信息

定義

極限函式 極限函式
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是一列定義在同一數集 上的函式,稱為定義在 上的函式列。

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設 ,以 代入(1)可得數列

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若數列(2)收斂,則稱函式列(1)在點 收斂, 稱為函式列(1)的收斂點。若數列(2)發散,則稱函式列(1)在點 發散。若函式列(1)在數集 上每一點都收斂,則稱(1)在數集 上收斂。這時 上每一點 ,都有數列 的一個極限值與之相對應,由這個對應法則所確定的 上的函式,稱為(1)的 極限函式 。若把此極限記作 ,則有

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函式列極限的 定義是:對每一固定的 ,任給正數 ,恆存在正數 (注意:一般說來 值的確定與 和 的值都有關,所以也用 表示它們之間的依賴關係),使得當 時,總有

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使函式列 收斂的全體收斂點集合,稱為函式列 的收斂域。

套用

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例1 設 為定義在 上的函式列,證明它的收斂域是 ,且有極限函式

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任給 (不妨設 ),當 ,由於

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只要取 ,當 時,就有

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當 和 時,則對任何正整數 ,都有

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這就證得 在 上收斂,且有(3)式所表示的極限函式。

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當 時,則有 ,當 時,對應的數列為

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它顯然是發散的. 所以函式列 在區間 外都是發散的。

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例 2 定義在 上的函式列。 由於對任何實數 ,都有

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故對任給的 ,只要 ,就有

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所以函式列 的收斂域為無限區間 ,極限函式 。

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