从§1.3的例2可见,收敛的数列不一定是单调的。因此,极限存在准则所给出的单调有界的条件,仅是数列收敛的充分条件,而不是必要条件。下面叙述的柯西极限存在准则,给出了数列收敛的充分必要条件。
柯西极限存在准则
数列收敛的充分必要条件是:对于任意给定的正数,存在正整数,使得当,时,恒有
。
证明 必要性 设,则对任意给定的正数,由数列极限的定义,存在正整数,当时,有
,
同样,当时,也有
,
因此,当,时,有
。
充分性 证明略。
注:柯西极限存在准则又称为柯西审敛原理,其几何意义是:对于任意给定的正数,在数轴上一切具有足够大的下标号码的点中,任意两点间的距离小于。