06.03.2015 Views

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

ЛЕКЦІЇ ² ВПРАВИ

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

5.1.5. Îñíîâí³ òåîðåìè ïðî íåñê³í÷åííî ìàë³ ïîñë³äîâíîñò³<br />

Òåîðåìà 5.1.2. ßêùî ïîñë³äîâí³ñòü º íåñê³í÷åííî ìàëîþ,<br />

òî âîíà º îáìåæåíîþ.<br />

Ä î â å ä å í í ÿ. Îñê³ëüêè ïîñë³äîâí³ñòü {α n } — íåñê³í÷åííî<br />

ìàëà, òî ∀ε > 0 ∃N∀ n> N : α < ε.<br />

n<br />

Ââåäåìî ÷èñëî A = max( α1 , α2 , ..., αn−<br />

1<br />

, ε)<br />

. Òîä³ î÷åâèäíî,<br />

ùî ìຠì³ñöå òâåðäæåííÿ :<br />

∀n∈N<br />

: α ≤ A.<br />

Çà îçíà÷åííÿì 5.1.3 ïîñë³äîâí³ñòü {α n } º îáìåæåíîþ. Òåîðåìó<br />

äîâåäåíî.<br />

Òåîðåìà 5.1.3. Äîáóòîê íåñê³í÷åííî ìàëî¿ ïîñë³äîâíîñò³<br />

íà îáìåæåíó ïîñë³äîâí³ñòü º íåñê³í÷åííî ìàëîþ ïîñë³äîâí³ñòþ.<br />

Ä î â å ä å í í ÿ. Íåõàé çàäàí³ äâ³ ïîñë³äîâíîñò³ {α n } ³ {β n } .<br />

Äëÿ êîíêðåòíîñò³ áóäåìî ââàæàòè, ùî ïîñë³äîâí³ñòü {α n } º<br />

îáìåæåíîþ, à ïîñë³äîâí³ñòü {β n } — íåñê³í÷åííî ìàëà. Òîä³ çà<br />

îçíà÷åííÿì 5.1.3 ∃ A> 0 ∀n∈N : αn<br />

≤ A.<br />

Äàë³, îñê³ëüêè ïîñë³äîâí³ñòü<br />

{β n } º íåñê³í÷åííî ìàëîþ, òî ∀ > 0 ∃ Nn> N: β<br />

ε<br />

ε<br />

n<br />

< .<br />

A<br />

A<br />

Òåïåð ðîçãëÿíåìî ïîñë³äîâí³ñòü {α n β n }. Äëÿ íå¿ ïðè n>N ìàº<br />

ì³ñöå îö³íêà<br />

ε<br />

αβ<br />

n n<br />

=αn β<br />

n<br />

< A =ε . A<br />

À öå îçíà÷àº, ùî ïîñë³äîâí³ñòü {α n β n } — íåñê³í÷åííî ìàëà.<br />

Òåîðåìà 5.1.4. Äîáóòîê äâîõ íåñê³í÷åííî ìàëèõ ïîñë³äîâíîñòåé<br />

º íåñê³í÷åííî ìàëà ïîñë³äîâí³ñòü.<br />

Äîâåäåííÿ òåîðåìè äóæå ïðîñòå, âîíî âèïëèâຠç òåîðåì<br />

5.1.2 ³ 5.1.3. Ìè ðåêîìåíäóºìî ÷èòà÷åâ³ íàâåñòè éîãî<br />

ñàìîñò³éíî.<br />

Íàñë³äîê. Äîáóòîê áóäü-ÿêîãî ñê³í÷åííîãî ÷èñëà íåñê³í÷åííî<br />

ìàëèõ ïîñë³äîâíîñòåé º íåñê³í÷åííî ìàëà ïîñë³äîâí³ñòü.<br />

n<br />

Òåîðåìà 5.1.5. Ñóìà ³ ð³çíèöÿ äâîõ íåñê³í÷åííî ìàëèõ<br />

ïîñë³äîâíîñòåé º íåñê³í÷åííî ìàëà ïîñë³äîâí³ñòü.<br />

Äîâåäåííÿ. Íåõàé {α n } ³ {β n } — íåñê³í÷åííî ìàë³ ïîñë³äîâíîñò³.<br />

Òðåáà äîâåñòè, ùî ïîñë³äîâíîñò³ {α n ±β n } — íåñê³í÷åííî<br />

ìàë³. Çà îçíà÷åííÿì 5.1.6, äëÿ áóäü-ÿêîãî äîâ³ëüíîãî<br />

äîäàòíîãî ÷èñëà ε ³ñíóþòü â³äïîâ³äíî òàê³ íàòóðàëüí³<br />

ε<br />

ε<br />

÷èñëà N 1 òà N 2, ùî ïðè n > N<br />

1<br />

: α<br />

n<br />

< , à ïðè n > N2 : β<br />

n<br />

< .<br />

2<br />

2<br />

³çüìåìî N = max(N 1 , N 2 ). Òîä³ ïðè n>N áóäóòü îäíî÷àñíî<br />

ε ε<br />

âèêîíóâàòèñÿ äâ³ íåð³âíîñò³: α<br />

n<br />

< , β<br />

n<br />

< . Òàêèì ÷èíîì,<br />

2 2<br />

ïðè n>N<br />

ε ε<br />

α<br />

n<br />

±βn ≤ α<br />

n<br />

+ β<br />

n<br />

< + =ε.<br />

2 2<br />

Öå îçíà÷àº, ùî ïîñë³äîâíîñò³ {α n ±β n } — íåñê³í÷åííî<br />

ìàë³. Òåîðåìó äîâåäåíî.<br />

Íàñë³äîê. Àëãåáðà¿÷íà ñóìà áóäü-ÿêîãî ñê³í÷åííîãî<br />

÷èñëà íåñê³í÷åííî ìàëèõ ïîñë³äîâíîñòåé º íåñê³í÷åííî ìàëà<br />

ïîñë³äîâí³ñòü.<br />

Òåîðåìà 5.1.6. Íåõàé {α n } — íåñê³í÷åííî ìàëà ïîñë³äîâí³ñòü<br />

³ âñ³ åëåìåíòè ö³º¿ ïîñë³äîâíîñò³ º îäí³ºþ é òîþ<br />

ñàìîþ ñòàëîþ ñ, òîä³ öÿ ñòàëà ñ äîð³âíþº íóëþ.<br />

Äîâåäåííÿ áóäåìî ïðîâîäèòè ìåòîäîì â³ä ñóïðîòèâíîãî.<br />

Ïðèïóñòèìî, ùî ñ ≠ 0. Òîä³ ÷èñëî ε= c äîäàòíå, ³ çà<br />

2<br />

îçíà÷åííÿì íåñê³í÷åííî ìàëî¿ ïîñë³äîâíîñò³ ³ñíóº íîìåð N,<br />

c<br />

òàêèé, ùî ∀ n > N : α<br />

n<br />

= c < , çâ³äê³ëÿ âèïëèâຠíåð³âí³ñòü<br />

2<br />

1<br />

1 < . Îòðèìàëè ñóïåðå÷í³ñòü, ÿêà ïîêàçóº, ùî ïðèïóùåííÿ<br />

2<br />

ñ ≠ 0 íåìîæëèâå. Òåîðåìó äîâåäåíî.<br />

Çàóâàæåííÿ. ßêùî ìè ðîçãëÿíåìî ÷àñòêó äâîõ íåñê³í÷åííî<br />

ìàëèõ ïîñë³äîâíîñòåé, òî ÷àñòêà ìîæå áóòè ÿêîþ<br />

çàâãîäíî ïîñë³äîâí³ñòþ.<br />

140 141

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!