海涅定理怎么理解 海涅定理如何理解
2022-04-24 天奇生活 【 字體:大 中 小 】
海涅定理的理解是溝通函數(shù)極限和數(shù)列極限之間的橋梁。根據(jù)海涅定理,求函數(shù)極限則可化為求數(shù)列極限,同樣求數(shù)列極限也可轉(zhuǎn)化為求函數(shù)極限。因此,函數(shù)極限的所有性質(zhì)都可用數(shù)列極限的有關(guān)性質(zhì)來加以證明。
海涅定理的內(nèi)容:
函數(shù)f(x)在x→x0時(shí)極限等于A的充要條件是,對于任何滿足以下三個(gè)條件的數(shù)列{xn},都有n→+∞時(shí)f(xn)的極限等于A成立:
?。?)對任何正整數(shù)n,都有xn≠x0;
?。?)對任何正整數(shù)n,f(xn)都要有定義;
?。?)n→+∞時(shí)xn→x0。
要證明一個(gè)函數(shù)極限不存在有兩種思路:
一是找到一個(gè)滿足定理中三個(gè)條件的數(shù)列{xn}使得n→+∞時(shí)f(xn)的極限不存在;
二是找到兩個(gè)滿足定理中三個(gè)條件的數(shù)列{xn}和{x'n}使得n→+∞時(shí)f(xn)和f(x'n)不相等。
此外,若某個(gè)函數(shù)極限的值已經(jīng)確定,則對應(yīng)的數(shù)列極限也為此值,這里的理論依據(jù)也是海涅定理。通過這個(gè)道理,我們可以將某些數(shù)列極限轉(zhuǎn)化為函數(shù)極限進(jìn)行計(jì)算(這樣方便求導(dǎo)、使用洛必達(dá)法則等),然后轉(zhuǎn)化回?cái)?shù)列極限。
海涅定理的作用:
根據(jù)海涅定理的充分必要條件還可以判斷函數(shù)極限是否存在。所以在求數(shù)列或函數(shù)極限時(shí),海涅定理起著重要的作用。海涅定理是德國數(shù)學(xué)家海涅(Heine)給出的,應(yīng)用海涅定理人們可把函數(shù)極限問題轉(zhuǎn)化(歸結(jié))成數(shù)列問題,因而人們又稱它為歸結(jié)原則。
雖然數(shù)列極限與函數(shù)極限是分別獨(dú)立定義的,但是兩者是有聯(lián)系的。海涅定理深刻地揭示了變量變化的整體與部分、連續(xù)與離散之間的關(guān)系,從而給數(shù)列極限與函數(shù)極限之間架起了一座可以互相溝通的橋梁。它指出函數(shù)極限可化為數(shù)列極限,反之亦然。在極限論中海涅定理處于重要地位。有了海涅定理之后,有關(guān)函數(shù)極限的定理都可借助已知相應(yīng)的數(shù)列極限的定理予以證明。
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