(完整版)数列极限的四则运算

数列极限四则运算法则的证明work Information Technology Company.2020YEAR数列极限四则运算法则的证明设limAn=A,limBn=B,则有法则1:lim(An+Bn)=A+B法则2:lim(An-Bn)=A-B法则3:lim(An·Bn)=AB法则4:lim(An/Bn)=A/B.法则5:lim(An的k次方)=A的k次方(k是正整数)(n→+∞的符号就先省略了,反正都知道怎么回事.)首先必须知道极限的定义:如果数列{Xn}和常数A有以下关系:对于ε＞0(不论它多么小),总存在正数N,使得对于满足n＞N的一切Xn,不等式|Xn-A|＜ε都成立,则称常数A是数列{Xn}的极限,记作limXn=A.根据这个定义,首先容易证明: 引理1: limC=C. (即常数列的极限等于其本身)法则1的证明:∵limAn=A, ∴对任意正数ε,存在正整数N₁,使n＞N₁时恒有|An-A|＜ε.①(极限定义)同理对同一正数ε,存在正整数N₂,使n＞N₂时恒有|Bn-B|＜ε.②设N=max{N₁,N₂},由上可知当n＞N时①②两式全都成立.此时|(An+Bn)-(A+B)|=|An-A)+(Bn-B)|≤|An-A|+|Bn-B|＜ε+ε=2ε.由于ε是任意正数,所以2ε也是任意正数.即:对任意正数2ε,存在正整数N,使n＞N时恒有|(An+Bn)-(A+B)|＜2ε.由极限定义可知,lim(An+Bn)=A+B.为了证明法则2,先证明1个引理.引理2:若limAn=A,则lim(C·An)=C·A.(C是常数)证明:∵limAn=A, ∴对任意正数ε,存在正整数N,使n＞N时恒有|An-A|＜ε.①(极限定义)①式两端同乘|C|,得: |C·An-CA|＜Cε.由于ε是任意正数,所以Cε也是任意正数.即:对任意正数Cε,存在正整数N,使n＞N时恒有|C·An-CA|＜Cε.由极限定义可知,lim(C·An)=C·A. (若C=0的话更好证)法则2的证明:lim(An-Bn)=limAn+lim(-Bn) (法则1)=limAn+(-1)limBn (引理2)=A-B.为了证明法则3,再证明1个引理.引理3:若limAn=0,limBn=0,则lim(An·Bn)=0.证明:∵limAn=0, ∴对任意正数ε,存在正整数N₁,使n＞N₁时恒有|An-0|＜ε.③(极限定义)同理对同一正数ε,存在正整数N₂,使n＞N₂时恒有|Bn-0|＜ε.④设N=max{N₁,N₂},由上可知当n＞N时③④两式全都成立.此时有|An·Bn| =|An-0|·|Bn-0| ＜ε·ε=ε².由于ε是任意正数,所以ε²也是任意正数.即:对任意正数ε²,存在正整数N,使n＞N时恒有|An·Bn-0|＜ε².由极限定义可知,lim(An·Bn)=0.法则3的证明:令an=An-A,bn=Bn-B.则liman=lim(An-A)=limAn+lim(-A) (法则1)=A-A (引理2) =0.同理limbn=0.∴lim(An·Bn)=lim[(an+A)(bn+B)]=lim(an·bn+B·an+A·bn+AB)=lim(an·bn)+lim(B·an)+lim(A·bn)+limAB (法则1)=0+B·liman+A·limbn+limAB (引理3、引理2)=B×0+A×0+AB (引理1) =AB.引理4:如果limXn=L≠0,则存在正整数N和正实数ε,使得对任何正整数n>N,有|Xn|≥ε.证明：取ε=|L|/2>0,则存在正整数N,使得对任何正整数n>N,有|Xn-L|<ε.于是有|Xn|≥|L|-|Xn-L|≥|L|-ε=ε引理5: 若limAn存在,则存在一个正数M,使得对所有正整数n,有|An|≤M.证明：设limAn=A,则存在一个正整数N,使得对n>N有|An-A|≤1,于是有|An|≤|A|+1,我们取M=max(|A1|,...,|AN|,|A|+1)即可法则4的证明:由引理4,当B≠0时(这是必要条件),正整数N1和正实数ε0,使得对正整数n>N1,有|Bn|≥ε0.由引理5,又正数M,K,使得使得对所有正整数n,有|An|≤M,|Bn|≤K.现在对ε>0,正整数N2和N3,使得:当n>N2,有|An-A|<ε0*|B|*ε/(M+K+1)；当n>N3,有|Bn-B|<ε0*|B|*ε/(M+K+1)；现在,当n>max(N1,N2,N3)时,有|An/Bn-A/B|=|An*B-Bn*A|/|B*Bn|=|An(B-Bn)+Bn(An-A)|/|B*Bn|≤(|An|*|B-Bn|+|Bn|*|A-An|)/(|B|*ε0)≤ε(M+K)/((M+K+1)<ε法则5的证明:lim(An的k次方)=limAn·lim(An的k-1次方) (法则3) ....(往复k-1次) =(limAn)的k次方=A的k次方.。

极限四则运算法则条件(一)极限四则运算法则条件引言在数学中，四则运算是最基本也是最常见的运算形式之一。

它包括加法、减法、乘法和除法，是数学基础的重要组成部分。

然而，在进行四则运算时，我们需要遵守一些条件和法则，以确保运算结果的准确性和合法性。

本文将介绍一些关于极限四则运算的法则和条件。

加法法则和条件1.加法法则：如果a、b分别是两个有限实数或者无穷小数列，并且它们的极限存在，则它们的极限和等于各自极限的和。

2.加法条件：在进行加法运算时，要确保所涉及的实数或数列都是有限的或者都是收敛的。

减法法则和条件1.减法法则：如果a、b分别是两个有限实数或者无穷小数列，并且它们的极限存在，则它们的极限差等于各自极限的差。

2.减法条件：在进行减法运算时，要确保所涉及的实数或数列都是有限的或者都是收敛的。

乘法法则和条件1.乘法法则：如果a、b分别是两个有限实数或者无穷小数列，并且它们的极限存在，则它们的极限积等于各自极限的乘积。

2.乘法条件：在进行乘法运算时，要确保所涉及的实数或数列都是有限的或者都是收敛的。

除法法则和条件1.除法法则：如果a、b分别是两个有限实数或者无穷小数列，并且它们的极限存在且除数不为0，则它们的极限商等于各自极限的商。

2.除法条件：在进行除法运算时，要确保所涉及的实数或数列都是有限的或者都是收敛的，并且除数不为0。

结论四则运算是数学中最基本的运算形式之一，在进行极限四则运算时，我们需要遵守一些法则和条件，以确保运算结果的准确性和合法性。

这些法则和条件适用于加法、减法、乘法和除法运算，并且适用于有限实数和无穷小数列的极限运算。

在进行运算时，要仔细考虑所涉及的实数或数列的性质，并遵守相应的法则和条件，以确保运算结果的正确性。

极限四则运算：
定义：所谓的极限四则运算法则：需要具有两个极限同时存在，如果有一个极限自身不存在的时候，四则运算法则无法成立。

性质：唯一性：若数列的极限存在，则极限值是唯一的，且它的任何子列的极限与原数列的相等。

有界性：如果一个数列’收敛‘（有极限），那么这个数列一定有界。

保不等式性：设数列{xₙ} 与{yₙ}均收敛。

若存在正数N ，使得当n>N时有xₙ≥yₙ，则（若条件换为xₙ>yₙ，结论不变）。

和实数运算的相容性：如果两个数列{xₙ} ，{yₙ} 都收敛，那么数列{x ₙ+yₙ}也收敛，而且它的极限等于{xₙ} 的极限和{yₙ} 的极限的和。

其中我们可以设：limf（x）和limg（x）存在
令：limf（x）=A，limg（x）=B，其中，B≠0；c是一个常数
备注：四则运算可以相互带入数值进行互算，第四带入数值B不能为0不然等式不能成立。

数列极限的四则运算法则好嘞，今天咱们聊聊数列极限的四则运算法则。

听起来很严肃，对吧？其实这玩意儿就像你早上喝的豆浆，慢慢喝才有味道。

极限，这个词听上去高大上，其实说白了就是一个数列在无限逼近某个数字时的表现。

就像你追着一只小猫，越追越近，最后它就在你面前停下了。

这就是极限。

咱们得搞清楚，数列是什么东西。

数列就是一个个数字按一定规律排成的队伍。

想象一下，你在吃糖果，巧克力、牛奶糖、果仁糖，一颗接一颗，这些糖果就像数列里的数字。

你一开始可能就吃一颗，但随着时间推移，可能会吃到第十颗、第二十颗，甚至更多。

咱们要知道，每次吃到的新糖果代表数列中的一个数，慢慢地，你就会对它们的味道有个大概的了解。

极限的四则运算就像一场有趣的游戏。

加法、减法、乘法、除法，嘿，听起来是不是很简单？就像你和朋友一起吃火锅，大家分着吃，越吃越快乐。

先说加法，两个数列相加，就像把两盘菜放在一起，嘿嘿，味道更丰盛了。

假如你有两个数列，一个是2、4、6，另一个是3、5、7。

它们的极限分别是6和7，加起来，极限就是13。

这就跟你和朋友一起点了牛肉和虾，最后大家一起分享，肉虾双全，太幸福了。

再说减法，听上去似乎有点伤感。

两个数列相减，就像你从一盘菜里拿走一部分，虽然有点遗憾，但味道还是不错的。

比如说，数列A的极限是10，数列B的极限是4，AB的极限就是6。

别忘了，生活中总会有些失去，重要的是珍惜眼前的美好。

然后，咱们谈谈乘法，嘿，这个可真是让人激动。

两个数列相乘，就像把你最爱的两种口味的冰淇淋混合在一起。

假如一个数列的极限是2，另一个是3，它们的乘积的极限就是6。

这就像你吃到巧克力和香草的组合，哇，简直是味蕾的狂欢，幸福感直线飙升。

别忘了除法。

这个有点儿小心翼翼，毕竟不是所有的数都能被完美地分开。

就像你和朋友一起分披萨，不能让某个人分到0片，那可就没法玩了。

如果数列A的极限是8，B的极限是2，A除以B的极限就是4。

记住，除法的时候一定得小心，确保分母不是零，不然就得抓瞎。

一、数列的极限：1.极限的概念和运算法则数列极限的定义：一般地，如果当项数n 无限增大时，无穷数列{a n }的项a n 无限地趋近于某个常数a ，那么就说数列{a n }以a 为极限.数列极限的运算法则：如果A a n n =∞→lim ，Bb n n =∞→lim .则 ① ()B A b a n n n +=+∞→lim .② ()AB b a n n n =∞→lim .② ()0,0lim ≠≠=∞→B b B A b a n n n n .（注意：和与积中包含的数列个数必须是有限的，另外这些运算法则逆命题并不一定成立，例如，若已知()n n n b a ∞→lim 存在，n n a ∞→lim ，nn b ∞→lim 不一定存在，可以进行这样的改编，让学生自行判断和举反例。

）2.基本数列极限①为常数）；C C C n (lim =∞→ ②）；*(01lim N n n n ∈=∞→ ③）；1|(|0lim <=∞→q q n n 而对于n n q lim ∞→，当1=q 时，1lim =∞→n n q ；当1||>q 或1-=q 时，n n q lim ∞→极限不存在。

3.无穷等比数列各项和当公比1||0<<q 时,无穷等比数列ΛΛn a a a a ,,,321的各项和为:）；1||0(11lim <<-==∞→q q a S S n n（可以让学生解释各项和怎么由前n 项和公式演变而来，注意适用范围及两者区别）4.常见的数列极限可以归纳为两大类:第一类是两个关于自然数n 的多项式的商的极限:)0,0,,(.0;,*01110111lim ≠≠∈⎪⎩⎪⎨⎧>==++++++++----∞→l k l l l l k k k k n b a N l k k l k l b a b n b n b n b a n a n a n a 时，当时当ΛΛ当l k >时,上述极限不存在.第二类是关于n 的指数式的极限: ⎩⎨⎧=<=∞→时，当时；当111||,0lim q q q nn当1||>q或1-=q时,上述极限不存在（注意：求极限时，把常数项提到极限记号外面可以使运算变得很简洁。

极限四则运算法则条件极限是数学中一个重要的概念，它在研究函数的性质以及求解各种数学问题中起着重要的作用。

四则运算是我们常用的加减乘除运算，而极限四则运算法则是指在进行函数的极限运算时，可以通过一些特定的条件和法则来简化运算过程。

下面，我们将详细介绍极限四则运算法则的条件以及其在实际问题中的应用。

首先，我们来说一下四则运算的基本规则。

加法运算满足交换律和结合律，即对于任意实数a、b、c，有a+b=b+a和(a+b)+c=a+(b+c)。

减法运算是加法运算的逆运算，即对于任意实数a和b，有a-b=a+(-b)。

乘法运算满足交换律和结合律，即对于任意实数a、b、c，有a*b=b*a和(a*b)*c=a*(b*c)。

除法运算是乘法运算的逆运算，即对于任意非零实数a和b，有a/b=a*(1/b)。

接下来，我们来讨论极限四则运算法则的条件。

在进行极限四则运算时，以下条件必须满足：1. 极限的条件：对于函数f(x)和g(x)，当x无限趋向于某个数值a时，f(x)和g(x)需要有定义。

这意味着函数在点a的附近存在。

2. 除法运算的条件：在进行除法运算时，除数g(x)不能趋近于零，即lim g(x)≠0。

因为在数学中，除以零是没有定义的。

3. 极限和常数乘法的条件：在进行极限运算时，可以将极限与常数相乘。

即lim (c*f(x))=c*lim f(x)，其中c为常数。

这个条件使得我们可以在极限运算过程中简化计算。

4. 极限和加法、减法的条件：在进行极限运算时，可以将极限与加法、减法运算相结合。

即lim (f(x)+g(x))=lim f(x)+lim g(x)和lim (f(x)-g(x))=lim f(x)-lim g(x)。

这个条件使得我们可以将复杂的极限运算转化为简单的加减法运算。

通过满足以上条件，我们可以在进行极限运算时，应用极限四则运算法则，来简化计算过程。

最后，我们来谈谈极限四则运算法则的应用。

在实际问题中，我们常常需要求解函数在某个点的极限值，以及函数在无穷远处的极限值。