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关于数列极限,AI这样证明对吗?

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我的题目输入:如果数列an是递增数列,数列bn是递减数列,且lim({an}-{bn})=0(n->∞),则有结论:lim an (n->∞)与lim bn (n->∞)都存在,并且相等。====AI的解答:首先,由于数列an是递增的,它必定有一个上确界,令其为A,即 A=sup{an}。同理,由于数列bn是递减的,它必定有一个下确界,令其为B,即 B=inf{bn}。我们需要证明的是lim an与lim bn都存在,并且相等,即需要证明它们都有一个共同的极限值C。首先,我们证明lim an存在。因为A是an的上确界,对于任意ε>0,存在N1使得an<A+ε,对所有n>N1成立。因此an的值域在[lbk]A, A+ε)内,而这个区间是有限的。由于数列an是递增的,所以它必定趋近于A,即lim an=A存在。同理,我们证明lim bn存在。因为B是bn的下确界,对于任意ε>0,存在N2使得bn>B-ε,对所有n>N2成立。因此bn的值域在(B-ε, B[rbk]内,而这个区间也是有限的。由于数列bn是递减的,所以它必定趋近于B,即lim bn=B存在。现在我们来证明lim an=lim bn=C。因为lim(an - bn)=0,所以对于任意ε>0,存在N使得|an - bn|<ε,当n>N成立。由于an和bn都趋近于C,所以当ε取得足够小的时候,|an - C|和|bn - C|也会足够小,设此时ε1=|an - C|,ε2=|bn - C|,则当n>N时有|ε1 - ε2|<ε成立。因此,我们有|an - C| ≤ |an - bn| + |bn - C| <ε + |ε1 - ε2|,即当n>N时有|an - C| < ε + |ε1 - ε2| 成立。由于ε可以任意小,所以我们可以让ε1 - ε2足够小,从而证明lim an = lim bn = C。


IP属地:福建来自Android客户端1楼2024-01-02 15:35回复


    IP属地:福建来自Android客户端2楼2024-01-02 15:37
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      你把ai的回答打给ai,让ai看看


      IP属地:浙江来自Android客户端3楼2024-01-02 15:54
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        本质就是用单调有界则收敛
        先证明bn>=an,之后就简单了


        IP属地:北京来自iPhone客户端5楼2024-01-02 16:35
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          有点问题,递增(减)不能说明有上(下)确界。首先先证明an<bn,令cn=an-bn, cn是递增的,limcn=0,假设存在cm>0,令cm=ε>0,又存在N,n>N时|cn|<ε,取N‘=max{m,N},当n>N’时有n>m , n>N,则|cn|<ε=cm,推得 cn<cm,与cn递增矛盾,有cn<0,an<bn。所以a0<=an<bn<=b0,a0,b0有限,所以an(bn)有上(下)界,由确界存在定理,an(bn)有上(下)确界,分别为A,B,对于an,任取ε>0,存在N使得n>Ν时,有an>A-ε(A-ε小于上确界,an递增),所以liman=A,同理limbn=B,若δ=B-A>0与limcn=0矛盾(trival),故A=B


          IP属地:甘肃来自iPhone客户端6楼2024-01-02 16:35
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            有些等号忘记加了,不影响结果


            IP属地:上海来自Android客户端7楼2024-01-02 17:16
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              就是用单调有界定理证明区间套定理的过程


              IP属地:广东来自Android客户端8楼2024-01-02 17:44
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                好的,感谢各位的回复。我再好好看看


                IP属地:福建来自Android客户端9楼2024-01-02 18:16
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                  n充分大时an-bn<1,所以an<bn+1≤b1+1有上界,同理知bn有下界,所以an,bn均收敛,所以它们极限相同


                  IP属地:安徽来自Android客户端10楼2024-01-02 20:06
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