在高中阶段,我们介绍过数列的有界性,下面进一步学习数列的有界性以及收敛数列的有界性。
定义 对数列,如果存在正数,使对一切自然数,恒有
,
则称数列有界,否则,称为无界。
例如,数列
是有界的,因为可取,使
对一切正整数都成立。
数列是无界的,因为当无限增加时,可以超过任何正数。
从几何上看,若数列有界,则存在,使得数轴上对应于有界数列的点,都落在闭区间上。
定理1 收敛的数列必定有界。
证明 设,由极限定义,若取,则存在,使当时,恒有
,
利用基本绝对值不等式,即有
。
若记
,
则对一切正整数,皆有
,
所以,数列有界。
推论1 无界数列必定发散。
事实上,上述推论即为定理的逆否命题。