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自然常數e相關數列收斂

證明{(1+1n)n}收斂,只需證明此數列單調增加,且有上界即可。

a>b>0時,有

an+1bn+1=(ab)(an+an1b+...+abn1+bn)
<(n+1)(ab)an

也即
an[(n+1)bna]<bn+1

a=1+1n,b=1+1n+1代入上式可得
(1+1n)n<(1+1n+1)n+1

故數列是單調增加的。
a=1+12n,b=1代回式子可得
(1+12n)2n<4,由此可得數列有上限,也即上限小於4。故可得此數列收斂。記作

limn+(1+1n)n=e

下面證明

limx(1+1x)
x
=e

1、對於x+的情形
xnN,使得nx<n+1,故有1+1n+1<1+1x1+1n(1+1n+1)n<(1+1x)x<(1+1n)n+1,也即

(1+1n+1)n+11+1n+1<(1+1x)x<(1+1n)n(1+1n)
對上式求極限,並使用夾逼定理可得
limx+(1+1x)x=e

2、對於x的情形
若令x=(t+1),則x時,t+,故

limx(1+1x)x=