7证明:用反证法,如果数列{an}是收敛的,那么根据柯西收敛准则对任意给定的
?>0,存在自然数N,当m,n>N时,|am-an|
现在取n>N(n取奇数),再取m=2n,那么
a2n-an=2
由此推出:0.5<任意正数?,这是不可能的,证毕。
5:(1)证明:任取?>0,考察am,an的差(不妨设m>n); |am-an|=|
111++...+| 222m(n?1)(n?2) ?111++...+ n(n?1)(n?1)(n?2)(m?1)m1n111)+....+(-) n?1m?1m =(- <
1n现在令>2,得到n>根据以上分析可发现,只要取N>[]+1 那么当m,n>N时|am-an|,因此根据柯西收敛准则,极限
liman存在
n??1n1?1?(2)证明:an=2+
?2)
1111111+。。。+++。。。+<2(n?22n211?2(n?1)n所以数列{an}是单调增,有上界的数列。所以数列{an}收敛。 8(1)证明:sn-sn?1=|an—an?1|>0 所以数列{an}是单调增的数列. (2) (3)
1111n?(1?n)(1?)?(1?2)?...?(1?n)2 222=9(1) 证明:nx?nnn??3?5?10.数列{sin}的一个子数列可为{sin,sin,sin。。。
2222n?2(k)1??sin。。。}即{1.-1,1,-1。。。}该子数列发散,故{sin}
22发散。
习题2.5
an?-1 1. 例an=(-1)n liman?-1 但limn??n??2. {1,0,1,0,……} 该数列有界但不收敛 3. 证明:当 x≦0时 e-1?1-e?e-1
当x≧0时e-1?e-1 所以e-1?e-1 4证明:任取??0,考察不等式 ln因为limn??xxxxxx-xxn???-??ln?xn???e?-?xn?e,另外,
?xn?1?e,所以存在自然数n,使得
? xn?e(当n?n1时)
-x类似的,因为limx?1?e-?,所以存在自然数n,使得xn?e(当n?n2时)
n??n-????这样一来,当n>max{n,n2}时,(2.5.2),lnexne,因此由
xxn??
5证明:根据不等式:e?e?2,不管x?0,还是x?0,都有e-1?e-1另外
对任意给定的??0,x-xxexn-1???xn?ln(1??),现在,因为
limxn??n?0?ln(1??),所以存在自然数N,当n>N时,
xn?ln(1??)
x所以e-e??,因此limex?1
nnn?? 习题3.1
1.f(g(x))=ex x?R,
x2.f(f(x))=
2x?12,
3.从中间变量的定义域入手,我们有 f(g(x))=
{f(x?2), 1?f(2?x2),x?1x?3
=
{
1,x?1或2?x?3
1?x?20,4.f(g(x))=
{
ex?2,x??1x?2,?1?x?0e2x2?1,0?x?2 2x2?1,x?(x?1)?5(x?1)?6 5.f(x+1)=
2?f(x)?x?5x?6
111?f(x)??1?6.令x=, xxx211227.f(x?)?(x?)?2 ?f(x)?x?2
xx22shx?1?chx 8.(1)证:
ex?e?x2ex?e?x2)?1?() (22e2x?e?2x?24e2x?e?2x?2??
44422?shx?1?chx
(2)证:令
ex?e?xy?shx?,两边同?2,2y?ex?e?x
2xe 随后,方程两边同时乘以
令u=e (u>0)
2u?2yu?1?0,解关于u的二元一次方程 即
x2x?u?y?y?1?e 取对数
再交换x,y得arshx?ln(x?(3)证:令
x2?1)
ex?e?xy?chx?,两边同?2,2y?ex?e?x
2xe 随后,方程两边同时乘以
xe 令u= (u>0)
即u2?2yu?1?0,解关于u的二元一次方程
2x?u?y?y?1?e 取对数
2archx?ln(x?x?1) 再交换x,y得
e?e (4)令y?thx?xe?e?xx?xxe 上下同乘以
e2x?1x 即y?2x,令u=e (u>0)
e?122u?1?y(u?1) 即
1?y?u?1?y,交换x,y并取对数
11?x 得arthx?ln21?x
f(x)?f(?x)9.证:(1)?(x)?
2 ?(?x)?f(?x)?f(x)??(x)
2 ??(x)是偶函数
f(?x)?f(x) ?(?x)?
2f(x)?f(?x))??(?x) ??(x)??(2 ??(x)是奇函数
f(x), (2)将?(x)和?(x)相加,即得
?f(x)可以表示为某个偶函数和某个奇函数之和。
习题3.2
函数的下线是4
??1.函数的上限是4?2.函数的上限是1 函数的下线是0 3.函数的上限是1 函数的下线是0 4.函数的上限是2 函数的下线是?2