bo'lib, u { xn} ketma-ketlikning cheksiz ko'p elementlarini o'z ichiga oladi, bundan tashqari, bn nuqtadan o'ngda ketma-ketlikning, oshib borsa, chekli sondagi elementlari
yotadi.
Ichma-ich joylashgan kesmalar prinsipiga (2.3.1 - Teorema) asosan, [ a, b] ning barcha kesmalariga tegishli bo'lgan c nuqta mavjud va yagona. Aynan shu c nuqta
{ xn} ketma-ketlikning yuqori limiti bo'lishini isbotlaymiz. Buning uchun c nuqtaning ixtiyoriy ε-atrofini qaraymiz. Ravshanki, biror nomerdan boshlab (ya'ni bn − an < ε
bo'lgan nomerdan boshlab), barcha [an, bn] kesmalar ana shu ε-atrofda yotadi. Shunday ekan, quyidagi tasdiqlar o'rinli bo'ladi:
c nuqtaning ε-atrofida qaralayotgan ketma-ketlikning cheksiz ko'p elementlari yotadi;
c nuqtani ε-atrofining o'ngida qaralayotgan ketma-ketlikning, oshib borsa, chekli sondagi elementlari yotadi.
{ }
Demak, c nuqta xn ketma-ketlikning eng katta limit nuqtasi ekan, bundan,
- Tasdiqqa ko'ra, c soni ushbu ketma-ketlikning yuqori limiti bo'lishi kelib chiqadi.
Quyi limitning mavjudligi xuddi shunga o'xshash ko'rsatiladi. Q.E.D.
Isbotlangan teoremaning natijasi sifatida Bol'sano-Veyershtrass teoremasini mumtoz ko'rinishida keltiramiz.
- Teorema (B.Bol'sano, K. Veyershtrass.) Har qanday chegaralangan
ketma-ketlikdan yaqinlashuvchi qismiy ketma-ketlik ajratish mumkin.
Isbot 2.4.1 - Teoremadan bevosita kelib chiqadi.
Yuqori va quyi limitlarning o'zaro teng bo'lishi ketma-ketlikning yaqinlashishini anglatadi.
- Teorema. Ketma-ketlik faqat va faqat chegaralangan bo'lib, uning yuqori
limiti quyi limitiga teng bo'lgandagina yaqinlashadi.
{ }
Isbot. 1) Faraz qilaylik, xn ketma-ketlik yaqinlashsin. U holda, birinchidan,
{ }
2.1.7 - Tasdiqqa ko'ra, bu ketma-ketlik chegaralangan bo'ladi. Ikkinchidan, yaqinlashuvchi ketma-ketlikning istalgan qismiy ketma-ketligi, ravshanki, ketma-ketlik limitiga yaqinlashadi. Shuning uchun, xn ketma-ketlik yagona limit nuqtaga ega bo'lib,
uning yuqori limiti quyi limitiga teng bo'ladi.
{ }
{ }
{ }
2) Endi, faraz qilaylik, xn chegaralangan bo'lib, uning yuqori va quyi limitlari bitta a soniga teng bo'lsin. a yuqori limit bo'lganiga ko'ra, istalgan ε > 0 uchun a nuqta ε-atrofining o'ngida xn ketma-ketlikning, oshib borsa, chekli sondagi elementlari yotishi mumkin. Endi, a nuqta quyi limit bo'lgani uchun, a nuqta ε- atrofining chapida ham ketma-ketlikning, oshib borsa, chekli sondagi elementlari yotishi mumkin. Demak, biror nomerdan boshlab, {xn} ketma-ketlikning barcha
elementlari a nuqtaning ε-atrofida yotar ekan. Bu esa xn ketma-ketlikning a
soniga yaqinlashishini anglatadi.
Dostları ilə paylaş: |