关于函数 $f(n) = 1^n$ 的极限问题,存在一个常见的误解。让我们逐步分析:
函数值恒为1 对于任何实数 $n$,$1^n = 1$。因此,函数 $f(n) = 1^n$ 的值始终为1,不随 $n$ 的变化而变化。
极限的定义
根据极限的定义,如果函数 $f(n)$ 当 $n$ 趋向于无穷大时存在极限 $L$,则对于任意给定的正数 $\epsilon$,存在一个正整数 $N$,使得当 $n > N$ 时,$|f(n) - L| < \epsilon$。
应用到 $f(n) = 1^n$
由于 $f(n) = 1$ 对所有 $n$ 都成立,因此对于任意 $L$ 和任意 $\epsilon > 0$,当 $n > N$ 时,$|1 - L| = |L - 1| < \epsilon$ 总是成立(只需取 $N = 1$)。这表明函数 $f(n)$ 满足极限存在的条件。
结论
因此,函数 $f(n) = 1^n$ 当 $n$ 趋向于无穷大时的极限存在,并且极限值为1,即:
$$
\lim_{n \to \infty} 1^n = 1
$$
总结:
函数 $1^n$ 的极限存在且为1,这与函数值不收敛于某个值的说法相反。若问题涉及其他函数(如 $(-1)^n$),则可能因值在-1和1之间震荡而发散,但 $1^n$ 显然不属于这种情况。