數列及其極限
收斂
收斂是數列可能擁有的好命運:它的各項朝著唯一一個有限的歸宿安頓下來並停留在那裡。可以想像一段嘈雜的電台訊號逐漸調準,直到你聽見一個清晰的音——雜音漸漸消退,一個確定的值浮現出來。
準確來說,若數列具有(有限的)極限,即存在實數 L 使得 a_n -> L,則稱該數列收斂。收斂的數列稱為收斂數列,不收斂的稱為發散數列。注意對「有限」的堅持:按標準約定,一個奔向無窮的數列即使行為十分規整,也不算收斂。
收斂是數列尾部的性質,而非任何有限段初始項的性質:改變、刪除或插入有限多項既不能製造也不能破壞收斂,更不能改變極限。這正是分析學家常說某事「對一切充分大的 n」成立的原因——前一千項或前十億項與數列是否收斂毫不相干。
數列 a_n = 1/2^n = (1/2, 1/4, 1/8, ...) 收斂到 0。在它前面加上一百個任意項也絲毫不改變這一點:它仍收斂到 0。
收斂只取決於尾部,絕不取決於有限多個初始項。
每個收斂數列都有界,但反之不然:(-1)^n 有界卻不收斂。有界對收斂是必要的,但不充分。
又稱
另見