Числовые последовательности.
§2.1. Предел последовательности
Рассмотрим функцию, у которой на аргумент наложены ограничения, те.е. аргумент принимает значения натурального ряда
,
Df 1. Числовой последовательностью называется отображение из в
:
Множество - не обязательно бесконечно, но всегда счетно. Оно может состоять из одного элемента.
- постоянная последовательность
,
Последовательность элементов будем обозначать через , а также будем говорить, что задана последовательность
,
Df 2. Элемент называется общим членом последовательности
, а
называются членами последовательности
.
Df 3. Две последовательности и
элементов из
называются равными, если
для
.
Df 4.Последовательность элементов множества, определенная равенством
,
, называется последовательностью последовательности
или частичной последовательностью.
Члены числовой последовательности могут быть изображены в виде точек числовой оси.
Пример.
§2.2. Ограниченные и неограниченные последовательности.
Df 1. Пусть называется ограниченной сверху (справа), если существует такое число
, что для всех элементов последовательности выполняется неравенство
.
Df 2.Числовая последовательность называется ограниченной снизу (слева), если для всех элементов последовательности выполняется соотношение
, т.е.
имеет место неравенство
.
Df 3.Числовая последовательность называется ограниченной, если существует такое число
, что для всех членов последовательности выполняется соотношение
,
.
Пример.
Df 4.Числовая последовательность называется ограниченной, если
, существует хотя бы один элемент последовательности
удовлетворяющий неравенству:
.
Пример.
Замечание. Если ограничена, то ограничена и сверху и снизу, т.е.
.
§2.3. Предел последовательности.
Рассмотрим числовую прямую и в дальнейшем будем считать
Df. Окрестностью (или
, или
) точки
называется любой интервал
, содержащий точку
, т.е.
.
Центрированной или «сферической» (с радиусом ) окрестностью точки
называется множество
.
Заметим, любые окрестности и
такие, что
.
(На самом деле достаточно взять и
,
.)
Df .Если - окрестность точки
, то проколотой окрестностью точки
называется множество
.
В частности, .
Df.Действительное число называется пределом числовой последовательности
, если
, можно указать такой номер
зависящий от
, что
выполняется неравенство
, и обозначается:
или
при
.
Запишем это определение в логической символике:
Неравенство ,
распишем следующим образом