弃用$$,改用equation*。
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@@ -57,7 +57,26 @@
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\end{example}
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\begin{proof}[解]
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根据定义,$\forall \varepsilon > 0$,要使$$\left| \frac{1}{n^m} - 0 \right| = \frac{1}{n^m} < \varepsilon \eqco$$只需$$\frac{1}{\varepsilon} < n^m \eqco$$即$$n > \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}}\eqper$$可以取$$n_0 = \left[ \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}} \right]\eqco$$那么$\forall n > n_0$,必有$$n \geq n_0 + 1 > \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}} \eqco$$即$\left| \dfrac{1}{n^m} - 0 \right| < \varepsilon$,这也就说明$\lim \limits_{n \to \infty} \dfrac{1}{n^m} = 0$。
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根据定义,$\forall \varepsilon > 0$,要使
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\begin{equation*}
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\left| \frac{1}{n^m} - 0 \right| = \frac{1}{n^m} < \varepsilon \eqco
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\end{equation*}
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只需
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\begin{equation*}
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\frac{1}{\varepsilon} < n^m \eqco
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\end{equation*}
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即
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\begin{equation*}
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n > \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}}\eqper
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\end{equation*}
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可以取
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\begin{equation*}
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n_0 = \left[ \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}} \right]\eqco
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\end{equation*}
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那么$\forall n > n_0$,必有
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$$n \geq n_0 + 1 > \frac{1}{\sqrt[m]{\varepsilon}} \eqco$$
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即$\left| \dfrac{1}{n^m} - 0 \right| < \varepsilon$,这也就说明$\lim \limits_{n \to \infty} \dfrac{1}{n^m} = 0$。
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\end{proof}
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\begin{example}
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@@ -78,9 +97,23 @@
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注意,上面放缩使用$a_n^2$项而非$a_n$项进行放缩是为了保证放缩后不等式还是一个一边是含$n$的式子(也就是$\varphi(n)$),一边是含$a_n$(也就是$\sqrt[n]{n} - 1$)的式子,这样才是一个有用的放缩。如果使用$a_n$项,得到的就是$1 > a_n$,对我们的解题没有任何帮助。
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于是我们可以通过将上面得到的不等式再进行变形来找到一个合适的$\varphi(n)$:$$a_n = (\sqrt[n]{n} - 1) < \sqrt{\frac{2}{n-1}}\eqper$$
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于是我们可以通过将上面得到的不等式再进行变形来找到一个合适的$\varphi(n)$:
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\begin{equation*}
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a_n = (\sqrt[n]{n} - 1) < \sqrt{\frac{2}{n-1}}\eqper
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\end{equation*}
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由此,若想$\sqrt[n]{n} - 1 < \varepsilon$,只需$\dfrac{2}{n-1} < \varepsilon$即可。这个新的不等式比之前的要好解得多。解这个不等式,我们可以得到$$n > \dfrac{2}{\varepsilon^2} + 1\eqco$$那么$\forall \varepsilon > 0$,我们只要取$$n_0 = \left[\dfrac{2}{\varepsilon^2}\right] + 1\eqco$$于是$\forall n > n_0$,都有$n \geq n_0 + 1 > \dfrac{2}{\varepsilon^2} + 1$,那么$$\left| \sqrt[n]{n} \right| < \sqrt{\dfrac{2}{n-1}} < \varepsilon \eqper$$
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由此,若想$\sqrt[n]{n} - 1 < \varepsilon$,只需$\dfrac{2}{n-1} < \varepsilon$即可。这个新的不等式比之前的要好解得多。解这个不等式,我们可以得到
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\begin{equation*}
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n > \dfrac{2}{\varepsilon^2} + 1\eqco
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\end{equation*}
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那么$\forall \varepsilon > 0$,我们只要取
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n_0 = \left[\dfrac{2}{\varepsilon^2}\right] + 1\eqco
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于是$\forall n > n_0$,都有$n \geq n_0 + 1 > \dfrac{2}{\varepsilon^2} + 1$,那么
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\begin{equation*}
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\left| \sqrt[n]{n} \right| < \sqrt{\dfrac{2}{n-1}} < \varepsilon \eqper
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\end{equation*}
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\end{proof}
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\begin{remark}
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@@ -105,6 +138,6 @@
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& \Leftrightarrow \ln{(1 - \varepsilon e^{-A})} < a_n -A < \ln{(1 + \varepsilon e^{-A})} \tag{$\ast$} \label{1.3.1}
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\end{align}
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令$\delta = \min \{ - \ln{(1 - \varepsilon e^{-A})},\ln{(1 + \varepsilon e^{-A})}\}$,则$\delta > 0$,且当给定$\varepsilon$时,$\delta$也确定。由$\lim \limits_{n \to \infty}a_n = A$,对任意的$\varepsilon$,总有$N$足够大使得$\forall n > N$,$\left| a_n - A \right|$足够小,比$\delta$还小,即满足式子\eqref{1.3.1}。通过等价关系,这也就是说我们同时也找到了$N$使得$\forall n > N$,$\left| e^{a_n} - e^A \right| < \varepsilon$。由极限的定义,$\lim \limits_{n \to \infty} e^{a_n} = e^A$。
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令$\delta = \min \{ - \ln{(1 - \varepsilon e^{-A})},\ln{(1 + \varepsilon e^{-A})}\}$,则$\delta > 0$,那么当给定$\varepsilon$时,$\delta$也确定。由$\lim \limits_{n \to \infty}a_n = A$,对任意的$\varepsilon$,总有$N$足够大使得$\forall n > N$,$\left| a_n - A \right|$足够小,小到比$\delta$还小,即满足式子\eqref{1.3.1}。通过等价关系,这也就代表着我们同时也找到了$N$使得$\forall n > N$,$\left| e^{a_n} - e^A \right| < \varepsilon$。由极限的定义,$\lim \limits_{n \to \infty} e^{a_n} = e^A$。
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\end{proof}
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