在定理1的证明过程中,可以发现对定理1的条件作出更为精确地描述.即对于单调递增数列,只需要求其有上界即可;同样的对于单调递减数列,只需要求其有下界即可.因此,容易得出以下两个定理.源'自:751`!论~文'网www.751com.cn
定理2 在实数系中,有上界的单调递增数列必有极限.
定理3 在实数系中,有下界的单调递减数列必有极限.
注 以上的两个结论都可从定理1的证明中容易得出.
3 单调有界定理的应用
3.1 单调有界定理在数列极限方面的应用
3.1.1 单调有界定理在求解某些具体数列极限方面的应用
例1 判断序列 的收敛性,若收敛,求 .
分析 因为题目所求为数列收敛问题且给出了具体表达式.因此可以尝试比较数列前后两项大小关系,判断其单调性;想方设法地找出数列的界值.进而可以用单调有界定理来判断其收敛性.
解 令 ,则有故有源'自:751`!论~文'网www.751com.cn
这就证明了 为单调递减数列.又有上式对一切正整数 都成立,即数列 有下界.则由定理3,就知道数列 有极限.设 ,再由 转换得 ,两端取极限得 .从而解得 .即 .
例2 判断序列 收敛性,若收敛,求极限 .
分析 此题也是某些给定的具体数列,因而也可以尝试用单调有界定理判断其收敛性.只是在判断数列单调性的方法上具有一定的技巧性.
解 因为当 时,有 成立.对其做恒等变换有