數列收斂的充要條件是它的任何子列都收斂,這句話是不是不夠準確?如果它的所有收斂子列極限不相同呢?

時間 2021-05-30 16:18:23

1樓:龔漫奇

夠準確,如果他有兩個子列的極限不同,則把這兩個子列組成乙個新的子列(即把兩個子列的下標組成的集合並起來,形成乙個新的集合,用這個新的集合做下標,建成乙個新的子列),則這個新的子列的極限,根據原命題必須存在,所以你說的兩個子列的極限不同這種情況是不可能有的。也就是說,如果乙個數列的極限存在,那麼它的任意兩個子列的極限都必然存在,且相等。

2樓:予一人

事實上,可以證明:若序列 的任一子列都收斂,則必收斂於相同的極限。

證明可用反證法。設若 是 的兩個子列,且當 時,這裡 於是我們將中各項依其在 中的先後次序合併成新的序列 ,顯然這也是 的乙個子列。但此時,容易看出,對於任意的 0," eeimg="1"/>中有無窮多項落在區間 中,也有無窮多項落在區間 中,這表明不能收斂,就與序列 的任一子列都收斂的條件矛盾。

3樓:lyon

問題:是否存在乙個數列,它的任何子列都收斂,但存在兩個子列極限不同Claim:不存在

證明:反證法。如果該數列Sn存在,Sn的子列An趨近於實數a,Bn趨近於實數b。

那麼,一定存在子列Cn交替分別取An與Bn的項。因為a不等於b,所以Cn不收斂,但Cn是Sn子列。與假設矛盾,證畢。

總結:基本上如果這個數列的倆子列趨向於不同的值,那這個數列一定存在乙個divert的子列。既然存在了divert的子列,那就跟定理沒關係了。因為定理只研究每個子列都收斂的數列。

4樓:挪威的一棵樹

這句話是準確的。

任何子列都收斂,可以推導出來所有子列都收斂於同乙個值。

證明:反證法,設x的子列x1收斂於a,子列x2收斂於b,那麼構造數列x3。構造方法為,第乙個元素取x1的第乙個,記為d1,第二個元素取x2中第乙個在d1後面的,記為d2(位於d1後面是指,在原數列x中d2在d1後面,由於數列是無窮多的,所以總能找到這麼乙個d2),接著在x1中取d3,使其在d2後面......

交錯取下去。可以看到得到的新數列x3是子列,但若a不等於b,x3是不收斂的,與任意子列都收斂矛盾,故a等於b,即任意子列收斂到同乙個值。

簡單來說,若兩個子列收斂於不同的值,那麼這兩個子列形成的新的子列就不收斂了,所以矛盾,子列一定收斂於同乙個值。

順便,數學定理都是本著最簡原則的。既然它的嚴格證明沒有用到「所有子列極限都相等」這一條件,那麼這個就是無關條件。要麼與證明無關,要麼暗含在已給出的條件中。

可以看看它的證明,思考為什麼用不到這個條件。

如果再加上這麼乙個條件,也許易於理解,那這個定理就不夠美觀了。

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