- •Обозначения. Логические символы
- •Применение логических символов в математических предложениях
- •Множество действительных чисел
- •Свойства действительных чисел
- •Связь операций сложения и умножения действительных чисел
- •Сравнение действительных чисел или упорядоченность
- •Непрерывность действительных чисел (принцип Дедекинда)
- •Аксиома Архимеда
- •Дополнительные свойства действительных чисел
- •4. По определению модуля, если , то и, если , то .
- •3. По определения модуля, если , то , и, если то
- •Ось. Направленный отрезок. Величина отрезка
- •Расширенная числовая прямая
- •Промежутки действительных чисел
- •Свойство промежутков всех типов расширенной числовой прямой.
- •Понятие – окрестности
- •Ограниченные и неограниченные множества
- •Верхняя и нижняя грани числовых множеств
- •Свойства точных граней множества
- •Плотность множества рациональных чисел
- •Определение числовой последовательности
- •2. Арифметические действия над числовыми последовательностями
- •3. Определение предела числовой последовательности
- •4. Геометрическая интерпретация предела последовательности
- •5. Неравенство Бернулли
- •6. Сходящиеся и расходящиеся последовательности
- •7. Бесконечные пределы последовательности
- •8. Окрестность беззначной бесконечности
- •9. Общее определение предела последовательности
- •10.Единственность предела сходящейся последовательности
- •12. Переход к пределу в неравенствах (Теорема о предельном переходе в неравенствах)
- •13. Теорема о пределе сжатой переменной
- •14.Теорема о необходимом и достаточном условии сходимости последовательности к числу а
- •1.2. Бесконечно малые последовательности
- •1.3. Свойства бесконечно малых последовательностей
- •1.4. Связь между бесконечно большими и бесконечно малыми последовательностями
10.Единственность предела сходящейся последовательности
Теорема. Последовательность точек расширенной числовой прямой может иметь на этой прямой только один предел.
Доказательство.
1. Используем для доказательства метод от противного.
2.
Пусть существует последовательность
{xn}
,
у которой имеются, по крайней мере, два
различных предела: а
,
b
.
3.
Выберем произвольные
и
так, чтобы
- окрестно-сть точки а
не пересекалась с
- окрестностью точки b.
Это всегда мож-но сделать согласно лемме
о непересекающихся окрестностях.
4. В соответствии с определением предела:
а)
если
,
то
:
б)
если
,
то
:
5.
Обозначим через
наибольший из номеров элементов
последователь-ности
и
:
.
6.
Тогда для
будет одновременно выполняться
и
, следовательно, окрестности должны пересекаться:
.
7. Но это противоречит лемме. Ведь - окрестность точки а при пере-сечении с - окрестностью точки b дает пустое множество.
8. Полученное противоречие показывает, что принятое утверждение неверно и что теорема доказана [28].
Следствие. Числовая последовательность может иметь только один предел, конечный или бесконечный определенного знака.
Следствие является частным случаем теоремы [28].
1 модуль
Тема №2
Предел последовательности
Лекция №5
1. Ограниченность сходящейся последовательности.
2. Переход к пределу в неравенствах.
3. Теорема о пределе сжатой переменной.
4. Теорема о
необходимом и достаточном условии
сходимости последовательности к числу
.
5. Бесконечно малые последовательности.
6. Свойства бесконечно малых последовательностей.
7. Связь между бесконечно малыми и бесконечно большими последовательностями.
11. Ограниченность сходящейся последовательности
Определение.
Последовательность
{xn}
называется
ограниченной свер-ху,
если существует число М такое, что для
всех элементов
последователь-ности выполняется
неравенство:
.
Рис.5.
Все элементы
последовательности
(лежат левее точки М).
Пример.
ограничена сверху
,
.
Определение.
Последовательность
{xn}
называется
ограниченной сни-зу,
если существует число т такое, что для
всех элементов
последователь-ности выполняется
неравенство:
.
Рис.6.
Все элементы
последовательности
(лежат правее точки т)
[28].
Пример.
ограничена снизу
,
.
Определение.
Последовательность
называется ограниченной, если она
ограничена и сверху, и снизу, т.е.
существуют числа т и М такие, что любой
элемент xn
этой
последовательности удовлетворяет
неравенствам
.
Рис.7.
Все
элементы
последовательности
.
Пример.
ограничена,
так как для любого элемента последовательности
выполняется неравенство
,
,
.
Определение. Последовательность называется неограниченной св-ерху (снизу), если она не является ограниченной сверху (снизу). [30].
Неограниченная последовательность сверху (снизу) может быть ограни-чена снизу (сверху).
Теорема. Если последовательность имеет предел, то она ограниче-на.
Доказательство.
1. Пусть – сходящаяся последовательность, а число а – ее пре-дел.
2. Выберем .
3. Тогда существует такое натуральное число N, что будет выполняться неравенство .
4.
Прибавим к левой и правой частям
неравенства по положительному числу
:
.
5.
Воспользуемся свойством модуля суммы
двух действительных чи-сел
.
6.
Тогда левая часть неравенства пункта
4 примет вид:
.
7.
Примем за
,
тогда
,
- условие ограниченности последовательности.
Значит последовательность
– ограничена, если имеет предел [29].
Ч.т.д.
