【菲赫金哥爾茨微積分學(xué)教程精讀筆記Ep35】第一次遭遇習(xí)題……

菲書第一次習(xí)題課,比較簡單,一共九道題,今天聊前五道,重要的、需要記住結(jié)論的題目,老碧會(huì)標(biāo)注。
重要結(jié)論什么的記熟了,以后學(xué)到級(jí)數(shù)什么的會(huì)更容易,當(dāng)然許多題想要做得又快又好,必須的結(jié)論是一定得記清楚的。
25例題——第一次習(xí)題課,興奮!
1.無窮小量的分類——前三道例題都給出了無窮小的類型

考慮無窮小量的定義——極限區(qū)域0的數(shù)列,由于未規(guī)定方向,所以在數(shù)軸上可以從右邊向0趨近(由正數(shù)遞減),可以從左邊向0趨近(由負(fù)數(shù)遞增),可以忽左忽右穩(wěn)定在0的附近(波動(dòng)狀,時(shí)正時(shí)負(fù)),對應(yīng)例題一中的三種無窮小——
——單調(diào)、遞減、正數(shù)列——例子:1/n(n是自然數(shù));
——單調(diào)、遞增、負(fù)數(shù)列——例子:-1/n(n是自然數(shù));
——波動(dòng),時(shí)正時(shí)負(fù),穩(wěn)定于0附近——例子:(-1)^(n+1)/n。

按照求數(shù)列極限的求法,我們只要任給一個(gè)小數(shù)e>0,都存在一個(gè)自然數(shù)N使得最終那個(gè)不等式成立即可,在這里即是說對任意n>N,|an-0|=|an|<e——
對1、2、3型,絕對值均為1/n,對任意小時(shí)e>0,我們要使得1/n<e,只要n>N>1/e即可,那么N的取值只要滿足,大于從左邊最靠近1/e一個(gè)正數(shù)即可。
于是引入復(fù)合E(p)表示不超過p的最大整數(shù)——

這個(gè)符號(hào)叫做取整函數(shù)——在后面會(huì)有用!要記住——
對整數(shù)z,E(z)=z,比如:E(3)=3;
對不是整數(shù)的數(shù)q,E(q)<q,比如,E(1/3)=0,E(-pi)=-4——打不出來希臘字母,pi是圓周率的讀音。
2.給了第四種會(huì)不斷波動(dòng)的正數(shù)無窮小,給了我們構(gòu)造波動(dòng)形式的數(shù)列的思路

這一題這里用的方法是取最大值的方法,之后學(xué)了子列之后,還會(huì)有其他方法。
3.給出了第五種無窮小,依然是波動(dòng)的——

記住這些例子,可以在證明一些對于數(shù)列的性質(zhì)的證偽的時(shí)候能夠舉出例子,算是一些反例。
4.一道典型的數(shù)列極限證明題——放縮法


證明數(shù)列(n^2-n+2)/(3n^2+2n-4)的極限為1/3,正常思路,我們對于任意小數(shù)e>0,我們能得到一個(gè)N,使得n>N時(shí),滿足|(n^2-n+2)/(3n^2+2n-4)-1/3|<e即可——
通分|(n^2-n+2)/(3n^2+2n-4)-1/3|=|-(5n-10)/3(3n^2+2n-4)|;
我們發(fā)現(xiàn),這個(gè)式子比較復(fù)雜,于是我們采用放縮法,將這個(gè)式子轉(zhuǎn)化為一種比較簡單的形式,因?yàn)槲覀冎灰苷业揭粋€(gè)N就可以了,所以我們?nèi)绻苷业揭粋€(gè)比這個(gè)差大的值依然能得到N,滿足不等式,都可以;
因?yàn)槭欠质?,并且n的取值可以從1取到無限大,所以我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)n>2時(shí),5n-10>0且3n^2+2n-4>0,所以,我們可以針對去掉絕對值符號(hào)的值(5n-10)/3(3n^2+2n-4)來考慮;
分式的放縮只要讓分母變小,或者分子變大就可以得到一個(gè)新的式子,(5n-10)/3(3n^2+2n-4)<5n/9n^2=5/9n——只要n>2,不等式就成立;
要使|(n^2-n+2)/(3n^2+2n-4)-1/3|<5/9n<e,只要取n>N>5/9e,又由于在3中我們?nèi)×薾>2,所以N取E(5/9e)+1與2之間的較大的數(shù),即可。
我們此處引入常用符號(hào)max{a,b}——意思是,取a,b中的最大值;類似的min {a,b}——取a,b中的最小值;以上題為例取N={E(5/9e)+1,2}即可。
5.下面介紹一個(gè)重要的數(shù)列極限

這個(gè)極限極重要,這個(gè)結(jié)論在數(shù)學(xué)分析中會(huì)一再出現(xiàn)——要記住的哦!
求證a>1時(shí),數(shù)列a^(1/n)的極限為1——看到a>1和冪的形式,自然會(huì)聯(lián)想到伯努利不等式——這就是我們做題的時(shí)候要總結(jié)的所謂套路,都是套路!——
a>1,自然a^(1/n)>1,a^(1/n)-1>0;
可以寫出a^(1/n)=1+m,m=a^(1/n)-1形式,則a=(1+m)^n;
由伯努利不等式:a=(1+m)^n>1+nm=1+n[a^(1/n)-1],即a^(1/n)-1<(a-1)/n;
我們要對任意小數(shù)e>0,找到一個(gè)N,使得|a^(1/n)-1|=a^(1/n)-1<(a-1)/n<e,即n>N>(a-1)/e,取N=E((a-1)/e)即可。
先說這五題,明天再繼續(xù)聊后面幾道題——與之后要學(xué)習(xí)的數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)直接掛鉤,所以滾瓜爛熟為好。
明天不見不散哦!