【數(shù)學基礎Ep16】每天三道題(數(shù)學分析+解析幾何+線性代數(shù))
預備知識:
收斂數(shù)列{an}極限為a,則an=a+ɑn,其中{ɑn}為一個無窮小;
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?。?/p>
對三角形ABC,D為BC中點,則有AD=(AB+AC)/2。
參考資料:
《數(shù)學分析習題演練》(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)習題集》(楊子胥 編)
數(shù)學分析——
例題(來自《數(shù)學分析習題演練(周民強?編著)》)——
設lim an=a,則
a.lim(a1+a2+……+an)/n=a
b.lim(a1+2a2+……+nan)/(1+2+……+n)=a.
證明:
a.
根據(jù)定義,lim an=a,即對任意小數(shù)ε>0,存在自然數(shù)N',當n>N',|an-a|<ε/2;
|(a1+a2+……+an)/n-a|
=|(a1-a)+(a2-a)+……+(an-a)|/n
<=|(a1-a)+(a2-a)+……+(aN'-a)|/n+|(aN'+1-a)+……+(an-a)|/n
<=(|a1-a|+|a2-a|+……+|aN'-a|)/n+(n-N')ε/2n;
對數(shù)列{(|a1-a|+|a2-a|+……+|aN'-a|)/n},存在N",n>N",(|a1-a|+|a2-a|+……+|aN'-a|)/n<ε/2,取N"=[(|a1-a|+|a2-a|+……+|aN'-a|)ε/2]+1即可;
令N=max{N',N"},當n>N時,|(a1+a2+……+an)/n-a|<ε,證畢。
b.
lim?an=a,即對任意小數(shù)ε>0,存在自然數(shù)N',當n>N',|an-a|<ε/2;
令an=a+ɑn,其中{ɑn}為一個無窮小,即n>N',|ɑn|<ε/2
|(a1+2a2+……+nan)/(1+2+……+n)-a|
=|[(a+ɑ1)+2(a+ɑ1)+……+n(a+ɑn)]/(1+2+……+n)-a|
=|[(1+2+……+n)a+(ɑ1+2ɑ2+……+nɑn)]/(1+2+……+n)-a|
=|a+(ɑ1+2ɑ2+……+N'ɑN')/(1+2+……+n)+[(N'+1)ɑN'+1+……+nɑn]/(1+2+……+n)-a|
=|(ɑ1+2ɑ2+……+N'ɑN')/(1+2+……+n)+[(N'+1)ɑN'+1+……+nɑn]/(1+2+……+n)
令ɑ'=max{|ɑ1|,|ɑ2|,……,|ɑN'|},則(ɑ1+2ɑ2+……+N'ɑN')/(1+2+……+n)<=(1+2+……+N')ɑ'/(1+2+……+n)={[N'(1+N')/2]/[n(1+n)/2]}ɑ'={[N'(1+N')]/[n(1+n)]}ɑ';
由2:[(N'+1)ɑN'+1+……+nɑn]/(1+2+……+n)<[(N'+1)+……+n]ε/2(1+2+……+n)<ε/2;
對數(shù)列{{[N'(1+N')]/[n(1+n)]}ɑ'},存在N",當n>N",{[N'(1+N')]/[n(1+n)]}ɑ'2<ε/2,取N"=[[2N'ɑ'(1+N')/ε+1/4]^(1/2)-1/2]+1即可;
由4,5,6,當n>N=max{N',N"}時,|(a1+2a2+……+nan)/(1+2+……+n)-a|<ε,證畢。
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)》)——
設A,B,C,D是一個四面體的頂點M,N分別是邊AB,CD的中點。試證MN=(AD+BC)/2
證明——
M為AB中點,則DM=(DA+DB)/2;
N為CD中點,則DN=DC/2;
MN
=DN-DM
=DC/2-(DA+DB)/2
=(DC-DB+AD)/2
=(AD+BC)/2.
證畢。
高等代數(shù)——
例題(來自《高等代數(shù)習題集(楊子胥 編)》)——
設A,B為n階方陣.證明:如果A+B=AB,則A-E可逆,并求其逆方陣。
證:因為A+B=AB,則(A-E)(B-E)=AB-A-B+E=E,即,A-E可逆,且(A-E)^(-1)=B-E.
到這里!