Користувач:Knu mechmat/Границя числової послідовності: відмінності між версіями

Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 2:
 
'''Грани́ця числово́ї послідо́вності''' — фундаментальне поняття [[математичний аналіз|математичного аналізу]], [[число]], до якого члени послідовності прямують зі збільшенням індекса в сенсі наступного [[означення]].
 
==Означення границі==
 
{{Definition}} [[Дійсне число]] ''a'' називається '' границею числової послідовності'' {''a''<sub>n</sub> : ''n'' ≥ 1}, якщо &forall; ''ε'' > 0 &exist; ''N'' = ''N(ε)'' &isin; ''N'' &forall; ''n'' ≥ ''N'' : |''a''<sub>n</sub> - ''a''| < ''ε''.
</div>
 
{{denotation}} ''Границю числової послідовності'' позначають так:
{{denotation}} <math> a=\lim_{n \to \infty}{a_n} </math> або <math>a_n \to a, \quad n \to \infty </math>
:<math> a = \lim_{n \to \infty}a_n </math>
або
:<math> a_n \rightarrow a, n \rightarrow \infty </math>
</div>
 
Рядок 14 ⟶ 18:
Кажуть також, що ''послідовність'' {''a''<sub>n</sub> : ''n'' ≥ 1} ''збігається до числа a'', або ''має границю a''.
 
{{example}} Нехай ''a''<mathsub> a_n=\frac{1}{n} </mathsub>, <math>= 1/''n'',''n'' \geq 1 \ </math>. Доведемо, що
:<math> \lim_{n \to \infty}\frac{1}{n}=0 </math>.
Оскільки &forall; ''ε'' > 0|1/''n''-0| = 1/''n'' < ''ε'' &hArr; ''n'' > 1/''ε''. Тому &forall; ''ε'' > 0 &exist; ''N'' := (1/''ε'' +1) &isin; ''R'' &forall; ''n'' ≥ ''N'' : |1/''n'' - 0| < ''ε''.
</div>
 
{{Definition}} Послідовність, що збігається до деякої границі називається ''збіжною'', в інших випадках&nbsp;— ''розбіжною''.
</div>
 
{{example}} Розглянемо ''a''<sub>n</sub> = (-1)<sup>n</sup>, ''n'' ≥ 1. Доведемо, що {''a''<sub>n</sub>} = {-1; 1; -1; 1&hellip;}&nbsp;—розбігається. Припустимо, що ''a''<sub>n</sub> &rarr; ''a'', ''n'' &rarr; &infin;. Тоді для ''ε'' = 1/2 &exist; ''N'' &forall; ''n'' ≥ ''N'' : |''a''<sub>n</sub> - ''a''| < ''ε'' = 1/2. В такому випадку ми могли б записати:
Справді, оскільки <math> \forall \varepsilon > 0 \left | \frac{1}{n}-0 \right \vert=\frac{1}{n} < \varepsilon </math>, якщо <math> n > N=\left [ \frac{1}{\varepsilon} \right ] \quad </math>, де <math> [x] </math> - ціла частина числа <math> x </math>, то <math> \lim_{n \to \infty}\frac{1}{n}=0 </math> </div>
:<math> \begin{cases}|-1 - a| < {1 \over 2}\\
 
|1 - a| < {1 \over 2} \end{cases}</math>,
 
але таких ''a''&nbsp;—не існує.
Послідовність, що збігається до деякої границі називається ''збіжною'', в інших випадках&nbsp;— ''розбіжною''.
</div>
 
 
==Геометрична інтерпретація==
 
{{Definition}} [[Число]] ''a'' називається [[границя|''границею]] [[числова послідовність|числової послідовності]]'' {''a''<mathsub> \left \{{ a_n } \right \} \quad n</mathsub>}, якщо в будь-який <math> \varepsilon </math>-''ε''&ndash;окіл [[числа]] ''a'' потраплять всі члени послідовності, починаючи з деякого номера, яким би вузьким цей окіл не був. Поза <math> \varepsilon </math>-''ε''&ndash;околом може бути скінченне [[число]] членів даної послідовності.
</div>
 
==Історія==
Позначення <math> \lim_{n \to \infty}{a_n} </math> ввівСаме відомий німецький математик Карл Теодор Вільгельм Вейєрштрасс ([[Веєрштрас]]). ввів позначення границі числової послідовності:
:<math> \lim_{n \to \infty}a_n </math>.