题目
34 .[判断题]收敛数列的极限是唯一的。A. 错误B. 正确
34 .[判断题]收敛数列的极限是唯一的。
A. 错误
B. 正确
题目解答
答案
B. 正确
解析
考查要点:本题主要考查学生对收敛数列极限唯一性的理解,属于数学分析中的基本概念。
解题核心思路:
收敛数列的极限唯一性是数学分析中的一个重要定理。其核心在于极限的定义本身排除了存在多个极限的可能性。若假设存在两个不同的极限,通过三角不等式或反证法可以推导出矛盾,从而证明极限必须唯一。
破题关键点:
- 明确收敛数列的定义:数列项无限趋近于某个确定的实数。
- 理解极限的唯一性是定义的直接推论,而非额外需要证明的性质。
收敛数列的极限唯一性证明思路:
- 假设存在两个极限:设数列 $\{a_n\}$ 收敛于 $L_1$ 和 $L_2$,且 $L_1 \neq L_2$。
- 利用极限定义构造矛盾:
- 根据极限定义,对任意 $\varepsilon > 0$,存在 $N_1$ 使得当 $n > N_1$ 时,$|a_n - L_1| < \varepsilon/2$;
- 同理,存在 $N_2$ 使得当 $n > N_2$ 时,$|a_n - L_2| < \varepsilon/2$。
- 结合三角不等式:
取 $n > \max\{N_1, N_2\}$,则
$|L_1 - L_2| \leq |a_n - L_1| + |a_n - L_2| < \varepsilon/2 + \varepsilon/2 = \varepsilon.$ - 推导矛盾:
由于 $\varepsilon$ 可任取,当 $\varepsilon < |L_1 - L_2|$ 时,上式不成立,矛盾。因此假设不成立,极限唯一。