序列及其极限

发散

如果说收敛是序列安顿到某一处,那么发散就是其余一切情形的统称:序列就是不肯归向单一的有限值。这可以以不同方式发生——或爆涨至无穷,或永远振荡,或漫无目的地游荡而始终不作承诺。

正式地说,若序列不收敛,即不存在有限实数 L 使 a_n -> L,则称其发散。因此发散是被否定地定义的,即收敛条件的失败。有两类重要的子情形值得点名:序列可能发散到无穷(增长超过每个界),也可能因振荡而发散(在永不调和的若干值之间跳来跳去)。

一个常见的失误是以为不收敛的序列必定奔向无穷。并非如此:有界序列 (-1)^n 虽困于 [-1, 1] 之内却仍发散。发散仅仅是极限的缺失,别无其他;而证明发散通常意味着给出两个具有不同极限的子序列,或证明各项逃出每个固定的界。

a_n = (-1)^n 因振荡而发散:偶数项为 1,奇数项为 -1,故有两个子序列分别以 1 和 -1 为极限。与此同时 a_n = n 发散到无穷。二者都发散,但原因不同。

发散既包含无界增长,也包含有界振荡。

又称
divergent sequence发散序列發散數列