判断数列是否收敛或发散,通常可以遵循以下步骤:
1. 有界性:检查数列是否有界。如果数列是有界的,那么它至少有可能收敛。如果数列是无界的,那么它必定发散。
2. 极限:计算数列的极限。如果数列的极限存在(即数列的项在无限增加的过程中趋向于某个固定的值),则数列收敛;如果数列的极限不存在(即数列的项在无限增加的过程中没有趋向于某个固定的值,而是趋于无穷大或者震荡),则数列发散。
以下是具体的方法:
直接求极限法:直接计算数列的极限。如果极限存在且为有限值,则数列收敛;如果极限不存在或为无穷大,则数列发散。
夹逼定理:如果存在两个数列 (a_n) 和 (b_n),使得对于所有的 (n),都有 (a_n leq x_n leq b_n),并且 (a_n) 和 (b_n) 都收敛于同一个极限 (L),那么 (x_n) 也收敛于 (L)。
单调有界准则:如果一个数列是单调的(单调递增或单调递减)且有界的,那么这个数列是收敛的。
发散判别法:如果数列的项趋于无穷大或者出现震荡,则数列发散。
以下是一些具体的例子:
收敛数列:(frac{1