复数列收敛时1/(zₙ - z₀)极限不存在的证明合理性与严谨性优化问询
复数列收敛时1/(zₙ - z₀)极限不存在的证明合理性与严谨性优化问询
我最近碰到这么个问题:已知复数列${z_n}$的极限是$\lim_{n\to\infty}z_n = z_0$,需要证明极限
$$
\lim_{n\to\infty} \frac{1}{z_n - z_0} \tag{1}\label{eq:limit}
$$
不存在。
我自己梳理了一段推理过程,想请教下各位这个思路是不是正确的,还有怎么能让它更严谨:
根据收敛的定义,$\lim_{n\to\infty} z_n = z_0$意味着,对于任意给定的正实数$\varepsilon$,存在自然数$N(\varepsilon)$,当$n > N(\varepsilon)$时,都有$|z_n - z_0| < \varepsilon$。
由此可以推出,当$n > N(\varepsilon)$时,$\frac{1}{|z_n - z_0|} > \frac{1}{\varepsilon}$。
因为$\varepsilon$可以取任意小的正数,那么$\frac{1}{\varepsilon}$就能任意大,也就是说实数列$\frac{1}{|z_n - z_0|}$下有界但上无界,所以极限\eqref{eq:limit}不存在。
想问问大家,这个推理逻辑站得住脚吗?如果要让证明更严谨,我应该补充或者调整哪些地方呢?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Victor Souza
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