Cauchy 序列
觀念
Cauchy 序列 (Cauchy sequence):, 時 ——夠後面的任兩項都靠近,不需要知道極限是誰。這跟收斂定義的差別是:收斂要先有 ,Cauchy 不用。
事實:收斂 ⟹ Cauchy(三角不等式);Cauchy ⟹ 有界;在 中 Cauchy ⟹ 收斂,這是完備性的另一種說法。在 裡不成立: 是 Cauchy 卻不收斂到有理數。
常見陷阱:「相鄰項差 」不等於 Cauchy——調和級數部分和 相鄰差 ,但 ,發散。 有界但不是 Cauchy。
Cauchy 判準讓我們不必猜極限就能證明收斂(級數、迭代法、壓縮映射);「完備度量空間」的定義就是「Cauchy 序列都收斂」,Banach 空間、Hilbert 空間由此出發。
例題
關於 Cauchy 序列 (Cauchy sequence),下列何者正確?
(A) 在 中,每個 Cauchy 序列都收斂
(B) 在 中,每個 Cauchy 序列都收斂到 中的某個數
(C) 每個有界序列都是 Cauchy 序列
(D) 若 ,則 是 Cauchy 序列
- ① (A)
- ② (B)
- ③ (C)
- ④ (D)
看解法與答案
正確:在 中,每個 Cauchy 序列都收斂。這是實數完備性 (completeness) 的內容。
常見錯誤: 不完備(如 的十進位逼近);調和級數部分和 相鄰差 卻發散; 有界但不是 Cauchy。
答案: (A)
用在哪裡
- 金融解 IRR 時看不到真解,試算表的 IRR 函數用「連續兩次猜值差距夠小」當停止條件;這只是實務準則,要搭配收斂速度的估計,才保證後面任兩次猜值都靠近(真正的 Cauchy 條件)。
- 電腦數值演算法不知道真值,常用「相鄰兩次迭代差小於 」當停止條件;單看相鄰差不保證收斂(調和級數就是反例),要有壓縮映射之類的收斂率保證,才能推出符合 Cauchy 判準。
插畫

學習路徑
先學會
- ε-N 極限定義 大三
學完可以接著學
互動練習在本機版
這個網站是觀念與例題的閱讀版。互動練習(每次出不同數字的新題、自動判對錯、錯題本、熟練度與複習排程)在「數學學院」本機版,目前還沒對外開放。