柯西收敛准则和数列极限的区别

两者的区别用一个“夹板”就可以说清楚。


1 数列极限

设$\{ x_ n\} $为一数列,如果存在常数$a$,对于任意给定的正数$\epsilon $(不论它多么小),总存在正整数$N$,使得当$n > N$时,不等式$|x_ n - a| < \epsilon $都成立,那么就称常数$a$是数列$\{ x_ n\} $的极限,或者称数列$\{ x_ n\} $收敛于$a$,记为$\displaystyle \lim _{n\to \infty }=a$,或$x_ n\to a(n\to \infty )$。

《高等数学》同济版

我把数列$\{ x_ n\} $画出来:

假设$a$为数列极限,过$a$作一根平行于横轴的直线,以$\epsilon $为距离,上下各作一根平行于横轴的线:


2 柯西收敛准则

数列$\{ x_ n\} $收敛的充分必要条件是:对于任意给定的正数$\epsilon $,存在正整数$N$,使得当$m>N$,$n>N$时,有$|x_ n-x_ m| < \epsilon $。

《高等数学》同济版

柯西收敛准则和数列极限最大的不同是,不需要知道极限值是多少,这样判别收敛的实用性更强。

选择数列中的某一项,比如说$x_ N$,过$x_ N$作一根平行于横轴的直线,以$\epsilon $为距离,上面各作一根平行于横轴的线:


3 总结

柯西收敛准则,是判断收敛的重要条件,所以我们也称收敛数列为柯西数列。

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