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设有数列An,Bn 若Bn>0递增且有n-->+∞时Bn-->+∞(以下lim均表示lim(n-->+∞)) 则有: 若lim(A(n+1)-An)/(B(n+1)-Bn)=L(L可以是0,有限数,或+∞(-∞))==>lim(An)/(Bn)=L

基本介绍

  • 中文名:施托兹定理
  • 外文名:O'Stolz
  • 别称:O'Stolz定理、施托尔兹定理、施乌兹定理
  • 表达式:lim(An+1-An)/(Bn+1-Bn)=L、
  • 提出者:Stolz
  • 套用学科:数学
  • 适用领域範围:数学、理工科
  • 适用领域範围:数学领域、理工领域

基本信息

设有数列An,Bn 若Bn>0递增且有n→+∞时Bn→+∞(以下lim均表示limn→∞
则有:
若lim(An+1-An)/(Bn+1-Bn)=L(L可以是0,有限数,或+∞(-∞))
→lim(An)/(Bn)=L

证明如下

1)当L=0时

由条件得:
对任意e>0 存在N使 当n>N时有:
|(An+1-An)/(Bn+1-Bn)-L|<e,即|(An+1-An)/(Bn+1-Bn)|<e;
又Bn>0递增且有n-->+∞时Bn-->+∞,
原式化为:|An+1-An|<e*(Bn+1-Bn)......⑴;
固定e,则存在N1>=N,当n>N1时,有
-e*BN+|AN|<e*Bn
即|AN|<e*(BN+Bn) ..........⑵重要!!!!!
|An|<=|An-An-1|+|An-1-An-2|+....+|AN+1-AN|+|AN|,代入⑴式,得:
<=e*(Bn-Bn-1)+.....+e(BN+1-BN)+|AN|,代入⑵式,得:
<e*(Bn-BN)+e*(Bn+BN)
即|An|<2e*Bn
故|(An)/(Bn)-0|<2e
由数列定义知lim(An)/(Bn)=0
2)当L=C (C!=0)时

即有lim(An+1-An)/(Bn+1-Bn)=C,
令Cn=An-C*Bn,
显然有lim(Cn+1-Cn)/(Bn+1-Bn)=0,
由1)得:
故lim(Cn)/(Bn)=0,
即有lim(An)/(Bn)=C,
3)当L=+∞(L=-∞时类证)时

存在N,当n>N时
有(An+1-An)/(Bn+1-Bn)>1
得出An>Bn>0,且满足An>0递增且有n-->+∞时An-->+∞
所以lim(Bn+1-Bn)/(An+1-An)=0+ (0+即从正数趋近于0)
由1)得:
lim(Bn)/(An)=0+
故lim(An)/(Bn)=+∞
证毕

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