Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Matematikalıq analiz páninen

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
11.08.2024
Размер:
9.98 Mб
Скачать

 

1˚. Eger x(n)

izbe-izlik jıynaqlı bolsa, onıń limiti jalǵız.

 

 

 

 

Kelesi

qásiyetti keltiriwden burın,

x(n)

izbe-izliktiń

shegaralanǵanlıǵı

túsinigi menen tanısamız.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eger x(n)

izbe-izliktiń barlıq aǵzalarınan dúzilgen kóplik shegaralanǵan

bolsa,

x(n)

 

 

izbe-izlik shegaralanǵan izbe-izlik dep ataladı.

 

 

 

Rm

keńisliginde

 

x(n)

 

 

x1(n),x2(n),...,xmn

izbe-izlik

shegaralanǵan

bolsın.

 

 

Anıqlamaǵa

 

 

 

 

muwapıq

 

 

 

 

(12.9-anıqlama)

 

sonday

U0

 

x

Rm :

 

(x, 0)

 

r

shar tabılıp,

n

 

 

N

ushın

x(n)

U0

boladı.

Demek,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x(n), 0)

 

 

r.

 

 

 

 

 

 

 

 

Keyingi teńsizlikten

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

 

r,

 

x(n)

 

 

r,

...,

 

 

x(n)

 

 

r

( n

N)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

bolatuǵını kelip shıǵadı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solay etip,

x(n)

 

x1(n),x2(n),..., xm(n)

izbe-izlik shegaralanǵan bolsa, bul

izbe-izliktiń

koordinatalarınan

ibarat

bolǵan

 

x(n) ,

x(n) ,

,

x(n)

izbe-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

m

 

izliklerdiń hár biride shegaralanǵan boladı eken.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Endi

 

x(n)

 

x1(n),x2(n),..., xm(n)

 

izbe-izliktiń

koordinatalarınan

ibarat

x(n)

,

x(n)

,

,

x(n)

 

izbe-izliklerdiń

hár

biri shegaralanǵan

bolsın. Sanlar

1

 

2

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

izbe-izliginiń shegaralanǵanlıǵınıń anıqlamasına muwapıq (1-bólim, 3-bap, 2-§)

sonday C1,C2,...,Cm ózgermes sanlar tabılıp,

n

 

N ushın

 

 

 

 

 

 

x1(n)

 

C1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2(n)

 

C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xm(n)

 

Cm

 

xk(n)

 

 

C (k 1,2,3,...,m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Eger C

max C1,C2,...,Cm

dep alsaq

 

 

 

 

 

 

 

bolıp, onnan

n

N ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x(n), 0)

 

C

m

 

 

 

 

 

bolatuǵının tabamız. Bul

x(n) izbe-izliktiń shegaralanǵanın bildiredi.

Solay etip,

x(n)

x1(n),x2(n),..., xm(n)

 

izbe-izliklerdiń koordinatalarınan ibarat

x(n) ,

x(n)

,

, x(n)

izbe-izliklerdiń hár biriniń shegaralanǵanlıǵınan x(n)

1

2

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

izbe-izliktiń shegaralanǵanlıǵı kelip shıǵar eken. Nátiyjede tómendegi teoremaǵa kelemiz:

61

2-teorema.

Rm keńisliginde

x(n)

x1(n),x2(n),..., xm(n)

izbe-izliktiń

shegaralanǵan bolıwı ushın bul izbe-izlik koordinatalarınan ibarat

x(n) ,

x(n)

,

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

, x(n)

sanlar

izbe-izlikleriniń

hár

biriniń

shegaralanǵan bolıwı zárúr hám

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jetkilikli.

 

 

1 ,

1

 

 

 

 

 

Máselen, R2

keńisliginde

(n

1,2,...) izbe-izlik

shegaralanǵan

 

 

 

n n

 

 

 

 

 

boladı, sebebi bul izbe-izlik koordinatalarınan ibarat izbe-izliklerdiń hár biri shegaralanǵan. R2 keńisliginde (n,n) (n 1,2,...) izbe-izlik shegaralanbaǵan izbe-izlik.

Joqarıda keltirilgen (1,1), ( 1, 1), (1,1),… izbe-izlik shegaralanǵan izbe-izlik boladı. Bul mısaldan kórinip turǵanınday shegaralanǵan izbe-izlikler limitke iye

bolıwı da, limitke iye bolmawı da múmkin eken.

 

 

2˚.

 

Eger

 

x(n)

izbe-izlik jıynaqlı bolsa, ol shegaralanǵan boladı.

 

 

 

 

 

 

 

Jıynaqlı

 

izbe-izlikler ústindegi arifmetikalıq ámellerdi úyreniwden burın Rm

keńisligi elementleri ústinde orınlanatuǵın ámellerdi keltiremiz.

 

 

 

 

 

 

Rm keńisliginiń eki a

(a ,a

2

,...,a

m

),

b

(b ,b ,...,b ) noqatların alayıq.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

2

m

 

 

 

 

 

 

Rm

keńisliginiń

(a

b ,

a

2

 

b ,

...,a

m

b

) noqatı a hám b noqatlar

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

2

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

qosındısı

 

dep

 

ataladı

hám

 

 

a

 

b

 

dep

belgilenedi:

a

b

(a1

 

b1,a2

 

b2, ...,

am

bm ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rm keńisliginiń

( a ,

a

,...,

 

a

m

)

(

 

haqıyqıy san) noqatı α haqıyqıy sanı

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

menen a

 

Rm noqat kóbeymesi dep ataladı hám

a dep belgilenedi:

 

 

 

a

 

( a ,

 

a

,...,

a

m

). Rm keńisliginiń

a

hám

b

noqatları arasındaǵı

ayırma

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

(

1)b

kórinisinde

aniqlanadı

hám a b dep belgilenedi: a

b

(a1

b1,

a

2

b ,...,a

m

 

b

).

Solay etip, Rm

 

keńisligi noqatları ústinde qosıw, ayirıw hám

 

 

2

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rm keńisligi noqatın haqıyqıy sanǵa kóbeytiw ámelleri kiritiledi.

 

 

 

 

 

 

Rm keńisliginde eki

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

 

 

 

x1(n) , x2(n),..., xm(n)

 

,

 

y(n)

 

y1(n) ,y2(n),...,ym(n)

 

 

izbe-izlik berilgen bolsın. Mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

y(n),x(n)

 

y(n),...,x(n)

y(n)

,

(n

1,2, 3,...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

2

 

2

 

 

 

 

m

 

 

m

 

 

 

 

 

 

izbe-izlik x(n)

hám

 

y(n)

izbe-izlikler qosındısı dep ataladı hám

x(n)

y(n)

dep belgilenedi,

x(n)

 

hám

y(n)

 

izbe-izlikler ayırması tómendegi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

y(n), x(n)

y(n),..., x(n)

 

y(n)

 

(n

1,2, 3,...)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

2

 

2

 

 

 

 

m

 

 

m

 

 

 

 

 

 

izbe-izlik sıpatında anıqlanadı hám

 

x(n)

 

y(n) dep belgilenedi.

 

 

 

62

U1(a)

Rm keńisliginde

x(n) ,

x(n),..., x(n)

izbe-izlik α sanı menen x(n)

 

 

 

1

2

m

 

 

izbe-izlik kóbeymesi dep ataladı hám

x(n)

dep belgilenedi.

 

3˚. Eger x(n)

izbe-izlik jıynaqlı bolıp, onıń limiti a (a

Rm ) bolsa, onda

x(n) (

R ) izbe-izlikte jıynaqlı bolıp, bul izbe-izliktiń limiti

a ǵa teń boladı:

 

 

 

lim

x(n)

a

lim x(n)

 

 

 

 

n

 

 

n

 

4˚ Eger

x(n)

hám

y(n)

izbe-izlikler jıynaqlı bolıp, olardıń limiti sáykes a

hám b bolsa, onda

x(n)

y(n)

izbe-izlikte jıynaqlı bolıp, bul izbe-izliktiń limiti

a b ǵa teń boladı:

 

 

 

 

 

 

5˚ Eger a noqatlarınan a

múmkin. Málim a

dógereginde (

lim (x(n)

y(n))

a b

lim x(n)

lim y(n) .

n

 

 

n

n

 

 

noqat M (M

Rm ) kópliktiń limit noqatı bolsa, onda M kóplik

ǵa umtılıwshı

x(n)

izbe-izlik (x(n)

M,

n

1,2,...) ajıratıw

noqatı M kópliktiń

limit noqatı bolsa, a

nıń

hár bir U (a)

0) M kópliktiń sheksiz kóp noqatları boladı.

 

Nol’ge umtılatuǵın oń sanlar izbe-izligi n

U 1 (a)

x Rm : (x,a)

n

 

n1 alıp a noqatınıń

1 n

dógeregin dúzemiz. Bul a noqat M kópliktiń limit noqatı bolǵanı ushın a noqatınıń dógereginde M kópliktiń a dan ózgeshe noqatları boladı. Olardan birewin x(1)

dep alamız. Endi a noqatınıń U (a) dógeregin qarayıq. Bul dógerekte de M

1

2

kópliktiń a dan ózgeshe noqatları boladı. Olardan x(1) den ózgeshe bolǵan birewin x(2) dep belgileymiz. Usılay qılıp dawam etip n-adımda a noqatınıń U 1 (a) dógeregi

 

n

alınsa, bul dógerekte de M kópliktiń a dan ózgeshe noqatları

boladı. Olardan

x(1), x(2),..., x(n 1) noqatlarınıń hár birine teń bolmaytuǵının alıp,

onı x(n) menen

belgileymiz. Jánede usınday qılıp dawam etip, nátiyjede M kóplik noqatlarınan x(n) : x(1), x(2),..., x(n),...

ajıraladı. Bul izbe-izlik ushın

 

x(n),a

1

(n 1, 2, ...)

 

n

 

 

 

bolǵanı sebepli, n

ke x(n)

a bolatuǵını kelip shıǵadı.

2. Koshi teoreması (jıynaqlılıq principi).

Aldin aytıp ótkenimizdey, izbe-izliktiń qashan limitke iye bolıwın anıqlaw limitler teoriyasınıń áhmiyetli máselelerinen biri.

63

x(n)

Joqarıda keltirilgen 1-teorema, Rm keńisliginde izbe-izliktiń jıynaqlı

bolıwı bul izbe-izlik aǵzaları koordinatalarınan dúzilgen sanlı izbe-izliklerdiń jıynaqlı bolıwı arqalı anıqlanatuǵının kórsetedi.

Dáslep, bul jerde de fundamental’ izbe-izlik túsinigi menen tanısamız. Rm

keńisliginde

x(n)

izbe-izligi berilgen bolsın.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-anıqlama. Eger

 

 

0

alınǵanda da,

sonday n0

 

N

tabılıp,

barlıq

n n0, p

n0 ler ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x(p),x(n))

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

teńsizligi orınlı bolsa,

x(n)

 

fundamental’ izbe-izlik dep ataladı.

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mısallar. 1.

keńisliginde mına

 

 

n

, n

 

 

izbe-izlik fundamental’ izbe-

izlik boladı. Haqıyqattan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 , 1

 

, 1 ,

1

 

 

 

1 1 2

 

1 1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

n n

p p

 

 

 

p n

p n

 

 

 

p n

 

 

 

p n

 

 

 

Eger

 

0 sanı ushın n0

natural sanın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dep alsaq, onda barlıq

n

n0,

p

n0 ler ushın

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ,

1 ,

1 ,

1

 

1

1

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

p

p

 

n0

 

 

n0

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

bolatuǵının tabamız. Demek, berilgen izbe-izlik fundamental’ eken.

 

2. R2 keńisliginde tómendegi xn , 0 : xn

1

1 ...

1

izbe-izligi

 

 

2

n

 

fundamental’ bolmaydı. Haqıyqattan da, bul izbe-izlik ushın, máselen n

p da

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

1

n p

((xp, 0),(xn , 0))

xn xp

2

xn

xp

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

1

p 2

n

n

 

 

 

 

 

 

 

bolıp, n

2p bolǵanda

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

((xp, 0),(xn , 0))

2

ekenligi kelip shıǵadı. Bul berilgen izbe-izliktiń fundamental’ emesligin kórsetedi.

Meyli

x(n)

x1(n),x2(n),..., xm(n)

fundamental’

izbe-izlik

bolsın.

Anıqlamaǵa

muwapıq,

0 alınǵanda

da, sonday n0

N tabılıp,

barlıq

n n0, p

n0 ushın

 

 

 

 

x(n), x(p)

boladı. Bul teńsizlikti tómendegishe

64

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

x(p) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jazıp, onnan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

 

 

x(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolatuǵının tabamız.

 

Bul

x(n) ,

x(n) ,

,

 

 

 

x(n)

 

 

izbe-izliklerdiń hár

biri

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

fundamental’ izbe-izlikler (qaralsin, 1-bólim, 3-bap, 10-§) ekenligin bildiredi.

 

 

Sonday qılıp, Rm

keńisliginde

x(n)

 

 

 

 

 

x1(n),x2(n),..., xm(n)

izbe-izliktiń

fundamental’ bolıwınan bul izbe-izlik koordinatalarınan dúzilgen

x(n) ,

x

(n) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

,

x(n)

izbe-izliklerdiń

hár

biriniń

fundamental’

bolatuǵınlıǵı

kelip

shıǵar

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

eken.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Endi

x(n)

 

 

 

x1(n),x2(n),..., xm(n)

 

 

izbe-izlik

 

 

koordinatalarınan

ibarat

x(n)

, x(n)

,

,

x(n)

izbe-izliklerdiń hár biri fundamental’ bolsın.

 

 

1

2

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bul jaǵdayda

 

 

 

0

alınǵanda

da,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ge

sáykes keliwshi

sonday

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n0(1), n0(2),..., n0(m)

natural sanlar tabılıp,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

barlıq n

n0(1),

p

n0(1)

 

 

x1(n)

x1(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

barlıq

n

n0(2),

 

p

n0(2)

 

 

 

x2(n)

x2(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

barlıq n

n0(m), p

n0(m)

 

 

 

 

xm(n)

xm(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

boladı. Eger n0

max

n0(1),n0(2),...,n0(m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dep alsaq, onda barlıq n

n0,

p

n0

ushın bir waqıtta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

x(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

(i

1,

 

 

2,...,m)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

teńsizlikler orınlanadı. Nátiyjede

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

x(p) 2

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1

i

i

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Demek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n), x(p)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bul x(n)

fundamental’ izbe-izlik ekenligin bildiredi. Nátiyjede tómendegi

teoremaǵa kelemiz:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

3–teorema. Rm keńisliginde

x(n)

x1(n),x2(n),..., xm(n)

fundamental’ bolıwı ushın bul izbe-izlik koordinatalarınan dúzilgen

izbe-izlik

x1(n) , x2(n) ,

,

x(n)

izbe-izliklerdiń hár biriniń fundamental’ bolıwı zárúr hám jetkilikli.

 

m

 

 

 

 

 

 

Joqarıdaǵı 1- hám 3- teoremalardan

Rm keńisliginde

x(n)

izbe-izliktiń

jıynaqlılıǵı haqqında tómendegi teorema kelip shıǵadı.

 

 

4-teorema. x(n)

izbe-izlik jıynaqlı bolıwı ushın ol fundamental’ bolıwı

zárúr hám jetkilikli.

 

 

 

 

 

Bul teorema Koshi

teoreması yamasa jıynaqlılıq principi dep ataladı.

 

3. Ishpe-ish jaylasqan sharlar principi. "Matematikalıq analiz" kursınıń 1-

bólimi

 

3-bap,

8-§

de

haqıyqıy

sanlar

kópligi

f1(x) f1(a)

f2(x) f2(a)

f1(x)

 

f2 (a)

f2(x)

1

 

f1 (x)

f2(a) ,

diń tolıqlıǵına

f (a)

f (x)

f (a)

2

2

 

 

 

2

 

 

 

 

tiykarlanǵan ishpe-ish jaylasqan segmentler principi qarap ótilgen edi. Soǵan uqsas princip Rm keńisliginde de orınlı hám bunnan biz keleshekte kóp paydalanamız.

 

Orayları

 

 

 

 

a(n)

 

 

a1(n),a2(n),...,am(n)

 

Rm

noqatlarda

radiusları

r

R

(n

 

1, 2,

...,)

 

bolǵan mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

1

S

1

a(1),r

 

x

Rm :

 

x,a(1)

 

 

r

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

2

 

S

2

 

a(2),r

 

x

Rm :

 

x,a(2)

 

 

r

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

n

 

S

n

 

a(n),r

 

x Rm :

 

x,a(n)

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

sharlar berilgen bolsın. Eger tómendegi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

S2 ...

Sn ...

 

 

 

 

 

 

 

 

qatnası orınlı bolsa, onda

 

Sn

ishpe-ish jaylasqan sharlar izbe-izligi dep ataladı.

 

5-teorema. Rm keńisliginde

ishpe–ish

jaylasqan

sharlar

izbe-izligi S

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

berilgen bolsın. Eger n

 

 

 

 

ke shar radiusları rn

nol’ge umtılsa, yaǵnıy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim rn

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolsa, onda barlıq sharlarǵa tiyisli bolǵan a

(a

Rm ) noqat bar hám jalǵız.

 

 

Dálil. S

n

 

 

Rm

 

 

keńisliginde ishpe-ish jaylasqan sharlar izbe-izligi bolsın.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bul shar orayları a(n)

 

 

 

a(n)

Rm,

n

1,

2,

...

lerden

ibarat

 

 

a(n) izbe-izlik

dúzeyik.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(n)

S

n

 

bolatuǵını ayqın. Eger p

n

bolsa, onda S

n

 

S

p

bolǵanlıǵınan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(p)

Sn

boladı. a(n)

 

 

Sn , a(p)

Sn

bolǵanlıǵınan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a(n),a(p))

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

boladı. Teoremanıń shártinen n ke rn 0 den hám joqarıdaǵı teńsizlikten a(n) fundamental’ izbe-izlik ekenligi kelip shıǵadı. Koshi teoremasınan bul izbe-

izlik limitke iye. Biz onı

a menen belgileyik.

 

 

 

lim

a(n) a

 

 

 

n

 

İqtıyarlı S

n

(n

1,2,...) sharın

alayıq. Bul shar a(n) izbe-izliginiń

 

 

 

 

qandayda bir aǵzasınan baslap keyingi barlıq aǵzaların óz ishine aladı (kóp bolǵanda

a(n) izbe-izliktiń shekli sandaǵı a(1),a(2),...,a(n 1) aǵzaları ǵana Sn

sharǵa tiyisli

bolmawı múmkin). Demek, a noqatı Sn niń limit noqatı hám Sn

tuyıq kóplik

bolǵanı ushın a Sn (n 1,2,...) boladı. Solay etip, a noqatınıń barlıq sharlarǵa tiyisli ekenligin kórsettik. Endi bunday a noqatınıń jalǵızlıǵın kórsetemiz. Meyli, a

noqatınıń

ózgeshe

barlıq

sharlarǵa tiyisli bolǵan

b noqatıda bar bolsın:

b Sn (n

1,2,...)

b

a.

 

Aralıq qásiyetinen paydalanıp tabamız:

 

 

 

(a,b)

a,a(n)

a(n),b

2r .

 

 

 

 

 

 

n

Bunnan n

ke

rn

0 ge bolǵanı ushın

 

 

 

 

 

(a,b)

0,

 

yaǵnıy a b bolatuǵını kelip shıǵadı. Teorema dálillendi.

4. Úles izbe-izlikler. Bol’cano-Veyershtrass teoreması.

Rm keńisliginde

x(n) : x(1),x(2),...,x(n),... x n Rm, n 1,2,...

izbe-izlik

berilgen

 

 

 

 

bolsın.

 

 

 

 

Bul

 

 

 

 

izbe-izliktiń

n1,n2,...,nk ,...

n1,n2 ...

,

nk

 

 

N,

 

k

1,2,...,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sanlı aǵzalarınan dúzilgen mına

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x(n1), x(n2 ),...., x(nk ),...

x nk

 

 

 

 

 

Rm

 

 

 

izbe-izlik x(n)

izbe-izliktiń

úles izbe-izligi

 

dep

ataladı hám

x nk

dep

belgilenedi. Máselen,

 

Rm keńislikte tómendegi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,1),

 

 

1 , 1

,

 

 

 

1

, 1

,...,

 

 

 

 

1

 

 

,

1

 

,...

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

1

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,1),

 

 

 

,

 

 

 

,

 

 

 

 

,

 

 

,...,

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

,...

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

2

 

 

2

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

 

 

3

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

izbe-izlikler

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,1),

 

 

 

1 ,

1

,...,

 

1

 

,

1

,...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

izbe-izliktiń úles izbe-izlikleri boladı.

Bir izbe-izlikten júdá kóp túrli úles izbe-izlikler ajıratıw múmkin ekenligi

ayqın.

67

6-teorema. Eger x(n) izbe-izlik jıynaqlı bolıp, onıń limiti a(a Rm )bolsa,

onda bul izbe-izliktiń hár qanday úles x nk izbe-izliginde jıynaqlı bolıp, onıń

limitide a ǵa teń boladı.

Bul teoremanıń dálili izbe-izliktiń limiti anıqlamasınan tikkeley kelip shıǵadı.

1-eskertiw. Izbe-izliktiń úles izbe-izliginiń limitiniń bar ekenliginen berilgen izbe-izliktiń limiti bar bolıwı bárqulla kelip shıǵa bermeydi. Máselen mına izbeizliktiń

(1,1), ( 1, 1),...,(1,1), (-1,-1),...,((-1)n+1,( 1)n 1),...

izbe-izliktiń

(1,1), (1,1),...,(1,1),... , ( 1, 1), (-1,-1),...,(-1,-1),...

úles izbe-izlikleri limitke iye (olar sáykes (1,1) hám (-1,-1) noqatlarına teń bolǵanı

menen

1 n

1 ,

1 n 1

izbe-izlik limitke iye emes.

Demek,

x(n)

izbe-izlik limitke iye bolmasada onıń úles izbe-izlikleri

limitke iye bolıwı múmkin eken.

7-teorema (Bol’cano-Veyershtrass teoreması). Hár bir shegaralanǵan izbeizlikten jıynaqlı úles izbe-izlik ajıratıw múmkin.

Dálil.

x(n)

x1(n),x2(n),..., xm(n)

izbe-izlik

shegaralanǵan

bolsın.

Anıqlamaǵa

muwapıq

sonday shar

x

Rm : (x, 0)

r tabılıp, x(n)

izbe-

izliktiń barlıq aǵzaları usı sharda jatadı.

 

 

 

Eger mına

 

 

 

 

 

 

 

{x Rm :

(x, 0)

r} Ur (0)

 

 

qatnastı esapqa alsaq, onda barlıq n ler ushın

r bolatuǵını tabıladı. Bul x1(n)

x(n)

r (i

1, 2,...,m)

i

 

 

, x(n)

,

, x(n)

izbe-izlikleriniń hár biriniń

2

 

m

 

shegaralanǵanlıǵın bildiredi.

1-bólim, 3-bapta keltirilgen Bol’cano-Veyershtrass teoremasına muwapıq

x(n)

izbe-izlikten jıynaqlı úles izbe-izlik

x

(nk )

di ajıratıw múmkin. Nátiyjede

1

 

 

1

 

birinshi koordinatası jıynaqlı bolǵan mına

{(x1(nk1 ) ,x(n2 k1 ) ,...,x(nm k1 ) )}

izbe-izlikke kelemiz.

Endi {x(n2 k1 ) } izbe-izlikti qarayıq. Bul izbe-izlikte shegaralanǵan. Jánede Bol’cano-Veyershtrass teoremasına muwapıq {x(n2 k 1 ) } dan jıynaqlı úles izbe-izlik {x(n2 k2 ) } ajıratıw múmkin. Nátiyjede, birinshi hám ekinshi koordinataları jıynaqlı

bolǵan

{(x1(nk2 ) ,x(n2 k2 ) ,...,x(nm k2 ) )}

úles izbe-izlik payda boladı.

68

Usınday qılıp dawam ete berip, m adımnan keyin, barlıq koordinataları jıynaqlı bolǵan mına

{(x1(nkm ) ,x(n2 km ) ,...,x(nm km ) )} {x(nkm ) }

úles izbe-izlikke iye bolamız. Bul izbe-izlik {x(n) } izbe-izliktiń úles izbe-izligi boladı. Ekinshi jaqtan, 1-teoremaǵa muwapıq {x(nkm ) }izbe-izlik jıynaqlı izbe-izlik

boladı. Teorema dálillendi.

Kóp ózgeriwshili funkciya hám onıń limiti

Dáslepki túsinikler qatarında (1-bólim, 1-bap, 3-§ ) ıqtıyarlı E kópligin F

kóplikke

sáwlelendiriw

(

: E

F)

túsinigi

keltirilgen edi.

Sońınan

E N, F

R; E

R,

F

 

R , hám E

N, F

Rm dep mına

 

 

f : N

R f : n

 

xn ; n N, xn

R ,

 

 

: R R ( : x

y; x R, y R),

 

 

: N

Rm

 

: n

(x1, x2,..., xm );

n N, (x1, x2,..., xm ) Rm

sáwlelendiriwlerge iye boldıq. Bul sáwlelendiriwler sáykes sanlar izbe-izligi,

funkciya jánede Rm keńisligi noqatları izbe-izligi, túsiniklerine alıp keldi. Sanlar izbe-izligi hám onıń limiti 1-bólimniń 3-babında, funkciya hám onıń limiti 1-

bólimniń 4-babında, Rm

keńisligi noqatları izbe-izligi hám onıń limiti bolsa usı

baptıń 2-§ de keń túrde bayan etildi.

 

 

Endi E Rm , F

R dep f : Rm

R sáwlelendiriwin qaraymız. Bul kóp

ózgeriwshili funkciya túsinigine alıp keledi.

 

 

1. Funkciya. Qandayda bir M (M

Rm ) kópligi berilgen bolsın.

1-anıqlama. Eger M kópliktegi hár bir x

x1,x2,...xm noqatına bazı bir

qaǵıyda yamasa nızamǵa muwapıq bir haqıyqıy san sáykes qoyılǵan bolsa, M kóplikte kóp ózgeriwshili (m ózgeriwshili) funkciya berilgen (anıqlanǵan) dep ataladı hám onı

f : x1,x2,..., xm y yamasa y f x1,x2,...xm (1) dep belgilenedi. Bunda M - funkciyanıń beriliwi (anıqlanıw) kópligi, x1, x2,..., xm

erikli ózgeriwshiler-funkciya argumentleri,

y

eriksiz

ózgeriwshi -x1, x2,..., xm

ózgeriwshileriniń funkciyası delinedi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1,x2,...., xm

noqat bir x penen belgileniwin itibarǵa alıp, bunnan keyin

derlik barlıq waqıt

x1,x2,...., xm

nıń ornına x ti isletemiz. Onda joqarıdaǵı (1)

belgilewler tómendegishe jazıladı:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

: x

y

yamasa

y f (x) x Rm , y R

funkciyanıń beriliw

kópliginen

alınǵan

x 0

M noqatına sáykes keliwshi

y

0

sanı

y

f (x)

funkciyanıń x

x 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

noqatındaǵı dara mánisi dep ataladı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mısallar.

1.

f

Rm keńisligindegi

hár

bir

x

noqatına

usı

noqat

koordinataları kvadratlarınıń qosındısın sáykes qoyıwshı qaǵıyda, yaǵnıy

 

 

 

 

 

 

f : x

x2

x

2

 

...

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bolsın. Bul jaǵdayda y

x

2

x 2 ...

x 2

funkciyası hasıl boladı. Bul funkciya

 

 

 

1

2

 

 

m

 

 

 

 

M

Rm kóplikte berilgen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. F - hár bir x

M

 

x

 

Rm :

(x,0)

1

noqatqa mına

 

 

x

 

1

x2

x

2

...

x2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

m

qaǵıyda menen bir haqıyqıy sandı sáykes qoysın. Bul jaǵdayda da kóp ózgeriwshili

 

y

1 x2

x2 ...

x2

 

 

1

2

m

funkciyaǵa iye bolamız. Bul funkciyanıń

M kóplikte berilgenligi ayqın.

f(x) funkciya M

Rm kóplikte berilgen bolsın. x ózgeriwshi M kópliginde

ózgeredi, funkciyanıń sáykes mánislerinen ibarat

f (x) : x M kóplik funkciya

mánisleriniń kópligi (funkciyanıń ózgeriw oblastı) dep ataladı. Joqarıda keltirilgen mısallardıń birinshisinde funkciyanıń mánisler kópligi [0, ],

ekinshisinde bolsa [0,1] segmentinen ibarat.

Kóp ózgeriwshili (m ózgeriwshi) funkciyalarda funkciyalardıń beriliw kópligi

Rm keńisligindegi kóplik bolıp bul funkciyanıń mánisler kópligi bolsa haqıyqıy sanlardıń úles kópliginen ibarat bolatuǵının jáne bir márte esletip ótemiz.

Rm

1 keńisliginiń (x,y)

x

Rm,

y

f (x) R

noqatlarınan ibarat mına

 

 

 

 

 

{(x, f (x)}

{(x, f (x)) : x Rm , f (x)

R}

kópligi y

 

f (x) funkciya grafigi

dep ataladı.

 

 

Máselen, m

2 bolǵanda (R2 keńisliginde)

 

y x

1

x

2

, y

x 2

x 2, y

 

1

x2

x 2

funkciyalar

 

 

 

 

1

2

 

 

1

2

 

 

grafigi

sáykes

túrde R3

keńisliginde

giperbolalıq

 

paraboloid, aylanba paraboloid hám joqarı yarım sferalardan ibarat (10-sızılma)

 

 

 

 

 

1-sızılma

 

 

 

 

 

 

 

M

 

Rm kóplikte y

f (x)

f (x , x

2

,..., x

m

)

funkciya berilgen bolıp,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x , x

2

,..., x

m

lerdiń hár biri T

Rk

(k

N ) kóplikte berilgen funkciyalar bolsın:

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

1(t)

1(t1,t2,...,tk )

 

 

 

 

 

x2

 

2(t)

2(t1,t2,...,tk )

 

 

 

 

 

xm

m (t)

m (t1,t2,...,tk )

 

 

 

 

 

 

 

70