Аналізуючи наведені приклади, можна стверджувати, що змінна xn при зростанні n ( - “ен” прямує до нескінченості ) в прикладі 1)наближається до нуля ( залишаючись більшою від нуля); в прикладі 2) змінна зростає, наближаючись до одиниці (залишаючись меншою за одиницю); в прикладі 3) відбувається процес наближення змінної до нуля, але її значення коливається в околі нуля; в прикладі 4) не можна визначити до якого числа наближається змінна , Î . Оскільки в прикладах 1)–3) є те, що змінна при зростанні наближається до сталої величини, то в таких випадках говорять, що змінна має границю при n .
Означення. Число називається границею числової послідовності ( ), якщо для будь-якого наперед заданого як завгодно малого додатного числа існує такий номер , починаючи з якого виконується нерівність
, (3.5)
як тільки .
Той факт, що є границею послідовності ( ), символічно записують так:
або (при ). (3.6)
Ми будемо користуватися першим позначенням ( - від латинського слова , що означає “границя”).
Отже, в розглянутих нами прикладах 1)–3) границі вказаних послідовностей відповідно дорівнюють
1) 2) 3) а для прикладу 4) відповідь така: границя не існує.
Враховуючи нерівність (3.5), стверджуємо, якщо послідовність ( ) має границею число , то , починаючи з деякого номера всі її члени знаходяться в околі точки .
Примітка. Якщо , ( - стала величина), то зрозуміло , що для всіх Тому справедливе таке твердження: Границя сталої величини дорівнює цій сталій величині, тобто,