diff --git a/advanced-math/1-perpare/perpare.tex b/advanced-math/1-perpare/perpare.tex index 80cd0fd..2916c74 100644 --- a/advanced-math/1-perpare/perpare.tex +++ b/advanced-math/1-perpare/perpare.tex @@ -8,7 +8,7 @@ % 数学公式 \setcounter{tocdepth}{5} \setcounter{secnumdepth}{5} -% 设置四级目录 +% 设置五级目录 \usepackage{geometry} \geometry{papersize={21cm,29.7cm}} \geometry{left=3.18cm,right=3.18cm,top=2.54cm,bottom=2.54cm} @@ -21,12 +21,12 @@ % 设置行距 \usepackage{tikz} % 绘图 -\usetikzlibrary{positioning} -% 为了实现相对位置的设定 \usepackage{xcolor} % 为了实现不同的颜色 \usepackage{array} % 设置表格行距 +\usepackage{pifont} +% 圆圈序号 \author{Didnelpsun} \title{考研数学准备} \begin{document} @@ -1195,9 +1195,11 @@ $a^\alpha\cdot a^\beta=a^{\alpha+\beta},\dfrac{a^\alpha}{a^\beta}=a^{\alpha-\bet \item $\vert a\pm b\vert\leqslant\vert a\vert+\vert b\vert$。 \item 推广公式一到离散区间:$\vert a_1\pm a_2\pm a_3\pm\cdots\pm a_n\vert\leqslant\vert a_1\vert+\vert a_2\vert+\cdots+\vert a_n\vert$。 \item 推广公式一到连续区间且$f(x)$在$[a,b](a0$: 可以使用极限,若极限存在则函数有界,这里使用有界性定义与不等式来完成。 -\textcircled{1}当$x=0$时,$f(0)=\dfrac{0}{1}$,有界。 +\ding{172}当$x=0$时,$f(0)=\dfrac{0}{1}$,有界。 -\textcircled{2}当$x\neq 0$时,原式分式上下都有$x$,所以简化公式:$f(x)=\dfrac{\dfrac{x}{x}}{\dfrac{1+x^2}{x}}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{x}+x}$。 +\ding{173}当$x\neq 0$时,原式分式上下都有$x$,所以简化公式:$f(x)=\dfrac{\dfrac{x}{x}}{\dfrac{1+x^2}{x}}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{x}+x}$。 $\because$需要证明有界性,以及根号不等式下需要参数大于0,所以需要证明$\vert f(x)\vert=\dfrac{1}{\dfrac{1}{\vert x\vert}+\vert x\vert}\leqslant M$ diff --git a/advanced-math/2-number-series-and-limit/numer-series-and-limit.tex b/advanced-math/2-number-series-and-limit/numer-series-and-limit.tex new file mode 100644 index 0000000..f947cb8 --- /dev/null +++ b/advanced-math/2-number-series-and-limit/numer-series-and-limit.tex @@ -0,0 +1,110 @@ +\documentclass[UTF8]{ctexart} +\usepackage{color} +% 使用颜色 +\usepackage{geometry} +\setcounter{tocdepth}{5} +\setcounter{secnumdepth}{5} +% 设置四级目录与标题 +\geometry{papersize={21cm,29.7cm}} +% 默认大小为A4 +\geometry{left=3.18cm,right=3.18cm,top=2.54cm,bottom=2.54cm} +% 默认页边距为1英尺与1.25英尺 +\usepackage{indentfirst} +\setlength{\parindent}{2.45em} +% 首行缩进2个中文字符 +\usepackage{amssymb} +% 因为所以与其他数学拓展 +\usepackage{amsmath} +% 数学公式 +\usepackage{setspace} +\renewcommand{\baselinestretch}{1.5} +% 1.5倍行距 +\usepackage{pifont} +% 圆圈序号 +\author{Didnelpsun} +\title{数列与极限} +\begin{document} +\maketitle +\thispagestyle{empty} +\tableofcontents +\thispagestyle{empty} +\newpage +\pagestyle{plain} +\setcounter{page}{1} + +极限就是一个无限逼近某个值的过程。如$\dfrac{n}{n+1}$这个分式在$n$无限增大的时候会无限逼近1,这个1叫做极限值,所以写成$\lim_{n\to\infty}\dfrac{n}{n+1}=1$。 + +所以从另一个方面更精确的指出一个数$N>0$,使得数列下标大于$N$的项与极限值之间的距离始终保持在$(0,\epsilon)$之间,即$\dfrac{1}{n+1}<\epsilon$,即$n>\dfrac{1}{\epsilon}-1$,所以任意正数都能得到从$N>\dfrac{1}{\epsilon}-1$项开始之后都有$\left\vert\dfrac{n}{n+1}-1\right\vert<\epsilon$。 + +即无论给出多么小的$\epsilon$,总可以找到一项从该项之后函数值与极限值之间的差小于$\epsilon$,即更接近这个极限值而不式其他任何值,所以该数列趋向于极限值。 + +所以以后的基本流程,令$x_n$为通项,$a$为极限值,$\epsilon$为任意正数。 + +\begin{enumerate} + \item 写出$\vert x_n-a|<\epsilon$。 + \item 反解出项数$nN$就可以证明。 +\end{enumerate} + +\textbf{例题1:}用定义证明$\lim_{x\to\infty}\left[1+\dfrac{(-1)^n}{n}\right]=1$ + +证明: + +\ding{172}计算距离:$\left\vert 1+\dfrac{(-1)^n}{n}-1\right\vert=\left\vert\dfrac{(-1)^n}{n}\right\vert<\epsilon$。 + +\ding{173}解得到:$\dfrac{1}{n}<\epsilon$,反解为$n>\dfrac{1}{\epsilon}$。 + +\ding{174}取整:$N=\left[\dfrac{1}{\epsilon}\right]+1$。 + +$\therefore\forall\epsilon>0$,当$n>N$时,就有$n>\dfrac{1}{\epsilon}$,使得$\left\vert 1+\dfrac{(-1)^n}{n}-1\right\vert=\left\vert\dfrac{(-1)^n}{n}\right\vert<\epsilon$。 + +$\therefore$证明完毕。 + +\textbf{例题2:}用定义证明$\lim_{n\to\infty}q^n=0$($q$为常数且$\vert q\vert<1$)。 + +证明: + +\ding{172}$\vert q^n-0\vert<\epsilon$。 + +\ding{173}$\vert q^n\vert<\epsilon$,取对数进行反解$n\ln\vert q\vert<\ln\epsilon$,又因为$\vert q\vert<1$,所以$\ln\vert q\vert<0$,所以得到$n>\dfrac{\ln\epsilon}{\ln\vert q\vert}$。(若$\epsilon>1$则$n$就是负数,这样条件必然成立) + +\ding{174}取$N=\left[\dfrac{\ln\epsilon}{\ln\vert q\vert}\right]+1$。 + +$\therefore$当$n>N$时,必然$n>\dfrac{\ln\epsilon}{\ln\vert q\vert}$,有$\vert q^n-0\vert<\epsilon$。 + +故$\lim_{n\to\infty}q^n=0$。 + +\section{定义} + +通过定义可以证明极限。 + +设$\{x_n\}$为一数列,若存在常数$a$,对于不论任意小的$\epsilon>0$,总存在正整数$N$,使$n>N$时,$\vert x_n-a\vert<\epsilon$恒成立,则常数$a$为数列$\{x_n\}$的极限,或$\{x_n\}$收敛于$a$,记为:$\lim_{x\to\infty}x_n=a$或$x_n\to a(n\to\infty)$。 + +常用语言($\epsilon-N$语言):$\lim_{x\to\infty}x_n=a\Leftrightarrow\forall\epsilon>0,\exists N\in N_+$,当$n>N$时,恒有$\vert x_n-a\vert<\epsilon$。 + +如果不存在该数$a$,则称数列$x_n$发散。 + +\subsection{数列与数列绝对值} + +\textbf{例题3:}证明若$\lim_{x\to\infty}a_n=A$,则$\lim_{x\to\infty}\vert a_n\vert=\vert A\vert$。 + +因为$\lim_{n\to\infty}a_n=A\Leftrightarrow\forall\epsilon>0,\exists N>0,\text{当}n>N$,恒有$\vert a_n-A\vert<\epsilon$。 + +又由重要不等式$\vert\vert a\vert-\vert b\vert\vert\leqslant\vert a-b\vert$,所以$\vert\vert a_n-\vert A\vert\vert\leqslant\epsilon$。 + +所以恒成立,证明完毕。 + +从这个题推出:$\lim_{n\to\infty}a_n=0\Leftrightarrow\lim_{n\to\infty}\vert a_n\vert=0$。所以如果我们以后需要证明某一数列极限为0,可以证明数列绝对值极限0,而数列绝对值绝对时大于等于0的,所以由夹逼准则,其中小的一头已经固定为0了,所以只用找另一个偏大的数列夹逼所证明数列就可以了。 + +\subsection{数列与子数列} + +\section{性质} +\subsection{唯一性} +\subsection{有界性} +\subsection{保号性} +\section{运算规则} +\section{夹逼准则} +\section{单调有界准则} + +该部分最重要。 +\end{document}