數列與級數

數列(sequence)

數列就是一串有順序、排成一行、沒有盡頭的數:第一個、第二個、第三個,一直排下去。想想每分鐘記錄一次的溫度計讀數,或者電池緩緩耗盡時剩下的電量。順序很重要,行裡的每個位置都有屬於自己的那個數。

我們把數列寫成 a_1, a_2, a_3, ...,其中 a_n 是第 n 項。如果隨著 n 越來越大,各項逐漸趨向某個值 L,就說這個數列收斂於極限 L——嚴格地說,對任意容許誤差 epsilon > 0,都存在一個位置 N,使得 n 超過 N 之後都有 |a_n - L| < epsilon。如果各項始終不向某個有限值安定下來,數列就發散。例如 a_n = 1/n 收斂於 0,而 a_n = n 無限增大、發散。

人們容易把數列和級數搞混,但它們是兩回事。數列是這些項本身組成的清單;級數則是把這些項加起來所得到的東西。數列 1/2, 1/4, 1/8, ... 的各項都在向 0 靠攏,但把這些同樣的項相加是另一個問題,有它自己的答案。

a_n = 1/n : 1, 1/2, 1/3, 1/4, ... -> limit 0

數列 a_n = 1/n 的各項穩步趨向 0,所以它收斂於 0。

數列的各項縮向 0,並不能單憑這一點就斷定這些項的和是有限的——那是關於級數的另一個、往往更微妙的問題。

又稱
infinite sequence数列序列數列