柯西(Cauchy)审敛原理

三、柯西(Cauchy)审敛原理

极限存在准则给出了数列收敛的充分条件,柯西审敛原理将给出数列收敛的充分必要条件.

定理1 数列{xn}收敛的充分必要条件是:对∀ε>0,∃N,当m,n>N时,有

证 必要性.设xn=a,则对∀ε>0,∃N,当m,n>N时,有

此时

充分性的证明需要更多的知识,在此略去.

柯西审敛原理的几何意义是:对∀ε>0,总可以找到自然数N,当数列的项数n大于N时,其任意两项的差都小于给定的数ε.

柯西审敛原理不仅有很大的理论价值,也可用于判断某些级数的敛散性(见第十章).

例9 设xn=1+,证明数列{x}收敛.n

证 对∀ε>0,不妨设m>n,有

要使<ε,只要取n>即可.所以,对∀ε>0,∃N=,当m,n>N时,有

恒成立.由柯西审敛原理知,数列x{}n收敛.