Реферат: Числові послідовності
План
· Числові послідовності.
· Границя, основні властивості.
· Границя монотонної послідовності і функції.
· Нескінченно малі і нескінченно великі величини, їх властивості.
· Порівняння величин.
· Еквівалентні нескінченно малі величини.
Числові послідовності
1. Означення числової послідовності
Дамо означення нескінченної числової послідовності та опишемо деякі з них.
Означення. Нескінченною числовою послідовністю називається сукупність чисел, кожному з яких присвоєно певний порядковий номер
![]()
(5.1)
де числа ![]()
- члени послідовності, відповідно, перший, другий і т.д.;
-
- й, або загальний член послідовності.
Числову послідовність записують або у вигляді ряду чисел (5.1) або у вигляді
Числова послідовність вважається заданою, якщо вказано закон або правило, за допомогою якого кожному натуральному числу ставиться у відповідність дійсне число
Опишемо основні способи задання цього правила.
Спосіб 1. Правило може бути задане формулою, якою задається загальний член послідовності ![]()
Приклади.
1.
Відповідна числова послідовність має вигляд
.
2.
Дана послідовність має вигляд
.
Спосіб 2. При заданні послідовності задають кілька її початкових членів і правило (майже завжди це формула) утворення
-го члена за допомогою попередніх членів. Такий спосіб називається рекурентним.
Наприклад, нехай ![]()
Так задано послідовність
.
Спосіб 3. У деяких випадках може бути невідома формула загального члена послідовності, і також не задано рекурентне співвідношення, а послідовність задається словесно. Наприклад, нехай
є десятковим наближенням квадратного кореня із
з надбавкою з точністю до
Тоді перші члени цієї послідовності мають вигляд:
![]()
![]()
Геометрично члени послідовності
зображаються точками на числовій осі.
Серед числових послідовностей в окремий клас виділяють монотонні послідовності, що об’єднують в собі зростаючі, спадні , неспадні, не зростаючі послідовності.
Означення . Послідовність
називається зростаючою, якщо кожний її наступний член більший від попереднього, тобто
для кожного ![]()
Приклад. У послідовності
кожний наступний член більший від попереднього. Отже, задана послідовність є зростаюча.
Означення . Послідовність
називається неспадною, якщо
для кожного ![]()
Приклад. Якщо покласти
(
означає функцію рантьє), то дістанемо неспадну послідовність ![]()
.
Означення . Послідовність
називається спадною, якщо
для кожного ![]()
Приклад. Послідовність
є спадна.
Означення . Послідовність
називається незростаючою, якщо
для кожного
.
Приклад . Якщо взяти
то дістанемо незростаючу послідовність.
Для дальшого вивчення числових послідовностей слід ввести поняття обмежених і необмежених послідовностей.
Означення . Послідовність
називається обмеженою зверху, якщо існує дійсне число
таке, що для всякого
виконується нерівність
.
Послідовність
називається обмеженою знизу, якщо існує дійсне число
таке, що для всіх
виконується нерівність ![]()
Приклади .
1. Якщо взяти
дістанемо послідовність
![]()
![]()
обмежену зверху , оскільки ![]()
![]()
2. Якщо взяти
дістанемо послідовність ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
обмежену знизу, оскільки
![]()
Означення . Послідовність
називається обмеженою, якщо вона обмежена і зверху, і знизу, у противному разі – необмеженою.
Приклади .
1. Нехай
Послідовність ![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
є обмежена ![]()
Послідовність ![]()
![]()
не є обмежена .
Наведемо ще такі формулювання означення обмежених та необмежених послідовностей .
Послідовність
називається обмеженою, якщо
для всіх ![]()
Покладемо ![]()
Послідовність
називається обмеженою, якщо
![]()