數列及其極限
數列的尾部
數列的尾部是越過某個選定截點之後的全部——砍掉前 N 項,保留餘下的無窮多項。若把數列看作一段旅程,尾部就是從你當前所站之處往前的餘下路程,無視已走過的路。
正式來說,對每個 N,(a_n) 的第 N 個尾部是數列 (a_{N+1}, a_{N+2}, a_{N+3}, ...),它本身就是一個完全合法的數列。關鍵原理是:收斂性與極限之值都是尾部性質:(a_n) 收斂到 L 當且僅當某個(等價地,每個)尾部收斂到 L。丟棄或改動有限多個初始項不能改變結果。
這正是分析中如此多陳述被表述為「對一切充分大的 n」或「最終」的原因——它們是關於尾部的斷言,而極限能看到的也只有尾部。同一原理支撐著 epsilon-N 定義(索引 N 標出相關尾部的起點),並解釋了為何收斂對數列開頭的有限改動是穩健的。
數列 (100, -100, 7, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, ...)——三個任意值之後從 n = 4 起接 1/n——收斂到 0,因為它從索引 4 起的尾部恰是 1/n,趨於 0。開頭的幾項無關緊要。
只有尾部決定極限;頭部不過是裝飾。
又稱
另見