【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)Ep17】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線性代數(shù))
預(yù)備知識:
收斂數(shù)列{an}極限為a,則an=a+ɑn,其中{ɑn}為一個無窮??;
收斂數(shù)列必有界;
有限個無窮小的和還是無窮??;
有界數(shù)列乘以無窮小的積還是無窮??;
設(shè)lim an=a,則lim(a1+a2+……+an)/n=a;
設(shè)lim an=a,lim(a1+2a2+……+nan)/(1+2+……+n)=a;
定比分點:在線段P1P2上求一點P,使得由P分成的兩個有向線段P1P與PP2的量的比為定數(shù)λ(λ不為-1),即P1P/PP2=λ,則P為線段P1P2以λ為定比的分點,且OP=(OP1+λOP2)/(1+λ)——定比分點公式。
參考資料:
《數(shù)學(xué)分析習(xí)題演練》(周民強 編著)
《空間解析幾何》(高紅鑄 王敬蹇 傅若男 編著)
《高等代數(shù)習(xí)題集》(楊子胥 編)
數(shù)學(xué)分析——
例題(來自《數(shù)學(xué)分析習(xí)題演練(周民強?編著)》)——
設(shè)lim an=a,lim?bn=b,求證:lim(a1bn+a2bn-1+……+anb1)/n=ab
證明:設(shè)an=a+ɑn,bn=b+βn,其中{ɑn},{βn}為無窮小——
根據(jù)定義,{ɑn},{βn}為無窮小,即lim ɑn=lim βn=0;
由1:lim(ɑ1+ɑ2+……+ɑn)/n=0,lim(β1+β2+……+βn)/n=0
(a1bn+a2bn-1+……+anb1)/n
=[(a+ɑ1)(b+βn)+(a+ɑ2)(b+βn-1)+……+(a+ɑn)(b+β1)]/n
=[nab+a(β1+β2+……+βn)+b(ɑ1+ɑ2+……+ɑn)+(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)]/n
=ab+a(β1+β2+……+βn)/n+b(ɑ1+ɑ2+……+ɑn)/n+(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n;
對(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n,{ɑn}為無窮小,則存在M,使得|ɑn|<=M,則
0
<=|(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n|
<=(|ɑ1||βn|+|ɑ2||βn-1|+……+|ɑn||β1|)/n
<=(M|βn|+M|βn-1|+……+M|β1|)/n
=M(|β1|+|β2|+……+|βn|)/n,
又lim M(|β1|+|β2|+……+|βn|)/n=Mlim|βn|=0,
則lim(|ɑ1||βn|+|ɑ2||βn-1|+……+|ɑn||β1|)/n=0,
且-lim(|ɑ1||βn|+|ɑ2||βn-1|+……+|ɑn||β1|)/n=0,
-lim(|ɑ1||βn|+|ɑ2||βn-1|+……+|ɑn||β1|)/n
<=lim?(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n
<=lim(|ɑ1||βn|+|ɑ2||βn-1|+……+|ɑn||β1|)/n,
則lim(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n=0;
lim(a1bn+a2bn-1+……+anb1)/n
=ab+lim?a(β1+β2+……+βn)/n+lim b(ɑ1+ɑ2+……+ɑn)/n+lim(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n
=ab+alim(β1+β2+……+βn)/n+blim(ɑ1+ɑ2+……+ɑn)/n+lim(ɑ1βn+ɑ2βn-1+……+ɑnβ1)/n
=ab+0+0+0=ab.
解析幾何——
例題(來自《空間解析幾何(高紅鑄 王敬蹇 傅若男?編著)》)——
已知空間四邊形ABCD.四點M,N,P,Q分別將AB,AC,DB,DC以同比分之,即AM/MB=AN/NC=DP/PB=DQ/QC,試證MNQP是平行四邊形.
證明:設(shè)空間任取一點O,AM/MB=AN/NC=DP/PB=DQ/QC=λ——
由定比分點公式OM=(OA+λOB)/(1+λ);
由定比分點公式ON=(OA+λOC)/(1+λ);
MN
=ON-OM
=(OA+λOC)/(1+λ)-(OA+λOB)/(1+λ)
=λBC/(1+λ);
同理:PQ=λBC/(1+λ);
MN=PQ,MNQP是平行四邊形。
高等代數(shù)——
例題(來自《高等代數(shù)習(xí)題集(楊子胥 編)》)——
設(shè)A,B為n階方陣,且B=E+AB.證明:AB=BA.
證:
B=E+AB,則B-AB=E;
(E-A)B=E,即E-A與B互為逆方陣,所以B(E-A)=E;
B-BA=E,則B=E+BA;
于是AB=BA.證畢。
到這里!