收敛数列具有以下性质:
唯一性:
若数列收敛,则其极限唯一。如果数列趋向于多个数,则极限不存在。例如,数列{(-1)^n}没有极限,因为它在-1和1之间交替。
有界性:
收敛数列一定是有界的。也就是说,存在一个正数M,使得数列的所有项都满足|a_n| ≤ M。但反过来,有界数列不一定收敛,例如数列{(-1)^n}是有界的,但它不收敛。
保号性:
若数列收敛于a(a > 0),则存在正整数N,使得当n > N时,a_n > 0;若数列收敛于a(a < 0),则存在正整数N,使得当n > N时,a_n < 0。此外,如果数列收敛于a且数列{b_n}收敛于b,且对于所有n > N_0,有a_n ≤ b_n,则数列{a_n}也收敛于b。类似地,如果a_n < b_n,则数列{a_n}收敛于b。
迫敛性:
设数列{a_n}和{b_n}都收敛,且对于所有n > N,有a_n ≤ b_n。则数列{a_n}也收敛,并且其极限不大于数列{b_n}的极限。
子数列关系:
若一个数列收敛,则它的任意子数列也收敛,并且极限值相同。如果一个数列有两个子数列分别收敛于不同的极限值,则原数列发散。
这些性质是判断数列收敛性的重要依据,也是理解数列极限概念的基础。