- •Математический анализ первый семестр часть 1
- •0).Молитвы
- •1). Элементы Мат. Логики
- •2). Множества и операции над ними. Правила Моргана.
- •3). Функции (отображения): инъективные, сюръективные, биективные. Обратная функция.
- •4).Аксиоматика r. Аксиома полноты.
- •5). Натуральные числа. Принцип математической индукции. Неограниченность n . Аксиома Архимеда.
- •6). Ограниченные сверху( снизу) множества. Верхняя (нижняя)граница. Верхняя (нижняя) Грань. Принцип точной верхней грани.
- •8). Предельная точка множества. Принцип предельной точки.
- •9). Покрытия и подпокрытия. Принцип конечного покрытия.
- •7). Вложенные отрезки. Принцип вложенных отрезков.
- •10). Предел последовательности. Связь с бесконечно малыми.
- •11). Единственность предела. Ограниченность сходящейся последовательности.
- •12).Предел и неравенства. Лемма о двух милиционерах.
- •13). Предел и арифметические операции.
- •14).Монотонные последовательности. Критерий монотонной сходимости.
- •15). Число е
- •16). Фундаментальные последовательности. Критерий Коши.
- •17). Подпоследовательности и частичные пределы. Сходимость подпоследовательности сходящейся последовательности.
- •18). Существование частичного предела у ограниченной последовательности.
- •19). Верхний и нижний пределы, их свойства.
- •20). Сходимость и частичные пределы.
- •Для заметок
10). Предел последовательности. Связь с бесконечно малыми.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ:
Последовательность
сходится к числу


Существует
предел при
стремящемся к бесконечности в
последовательности S,
равный А
Для
любого положительного
все члены последовательности начиная
с некоторого попадают в
окрестность точки А
ОПРЕДЕЛЕНИЕ:
последовательность
называется
БЕСКОНЕЧНО МАЛОЙ, если

ТЕОРЕМА:
Последовательность
сходится


,
где последовательность
бесконечно
малая. (т.е.
можно привести в вид А + бесконечно
малая)
ДОК-ВО:
А).

Б).
- бесконечно малая



А и Б одно и то же. Ч.Т.Д.
ТЕОРЕМА: Произведение ограниченной и бесконечно малой последовательности – бесконечно малая
ДОК-ВО:
Пусть
- ограничено,
- бесконечно малая
Т.е.


или

Тогда:

Тогда:
;


Т.е
Ч.Т.Д.
11). Единственность предела. Ограниченность сходящейся последовательности.
Если последовательность сходится, то его предел единственен.






ДОК-ВО:
Пусть
и
Показать, что А = В
От
противного: Пусть А
В
А С В

(А<В)

Тогда :
1).
окрестности А и В не пересекаются
2).
,
то

3).


Выберем

По
2), и 3),
,
но это противоречит 1)
Ч.Т.Д.
ТЕОРЕМА: Сходящаяся последовательность ограничена.
ДОК-ВО:
,
т.е.

Пусть
=1,
тогда

Т.е.
,
тогда
N





0 A – 1 A A+1





A – 1 A A+1 0





0





0
12).Предел и неравенства. Лемма о двух милиционерах.
ТЕОРЕМА (Лемма о сохранении знака)
Пусть
,
причём А < В, тогда
при всех достаточно больших





ДОК-ВО:

А С В
Пусть
(по
условию) Поскольку
,
то
,
что


=
С
,
что

т.е.
Ч.Т.Д.
СЛЕДСТВИЯ (о предельном переходе в неравенствах)
1).
Если
для всех достаточно больших
,
то

ДОК-ВО:
1). От противного:
Пусть
(по
лемме о сохранении знака)

для всех достаточно больших
.
Противоречие с условием.
2).Частный случай 1).
ТЕОРЕМА(Лемма о двух милиционерах)
Пусть
для
,
при чём
и
.
ДОК-ВО:
Пол
условию

,
что

(и
зная
,
т.е.
)

,
что

(и
зная
)

(т.е.
)
Ч.Т.Д.
13). Предел и арифметические операции.
Пусть
,
при

1).

2).

3).
Если
и

(
,
аналогично произведение, разность и
частеное)
(«предел суммы равен сумме пределов»)
ДОК-ВО:
1)по
условию
,
т.е.
,
такой, что

Аналогично
,
ЧТО

Выберем
,
тогда


2)


Т.к.
- сходится, то
,
что
N
,
тогда



А
т.к.

3).

,
что




тогда:



14).Монотонные последовательности. Критерий монотонной сходимости.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ (Монотонные последовательности)
{xn}
– возрастающая
,
убывающая если
Невозрастающая

,
неубывающей если

Все четыре типа называются монотонными последовательностями. Возрастающие и убывающие – строго монотонные. Невозрастающие и неубывающие – нестрого монотонные.
ТЕОРЕМА (Критерий сходимости монотонной последовательности).
Пусть
монотонна, тогда она сходится
она ограничена.
ДОК-ВО:
(
)
Очевидно
(
)
Пусть
неубывающая и ограничена.
Покажем,
что
сходится
N
Т.к.
ограничено,
то
-
ограниченное множество,
(По
принципу верхней грани)

С
– верхняя граница для
,
т. е.
N
Причём
наименьшая верхняя граница.
,
тогда
не верхняя граница
Т.е.
,
что

Но:



Т.е.
Ч.Т.Д.
