Мысалдар. 1. жиыны ақырсыз, төменнен шенелген жиын. Оның төменгі шекарасы сандары.
2. жиыны ақырсыз, жоғарыдан шенелген жиын. Оның жоғарғы шекарасы сандары.
Супремум мен инфимум. Енақты сандар жиыны берілсін. Егер Е жиыны жоғарыдан шенелген болса, онда оның жоғарғы шекараларынан құрылған жиынның ең кіші элементі бар болады.
Е жиынының ең кіші жоғарғы шекарасы супремум деп аталады да, supEнемесе символдарымен белгіленеді.
Сонымен, α саныЕ жиынының супремумы болуы үшін келесі екі шарт орындалуы керек:
-
α саны Е жиынының жоғарғы шекарасы, яғни әрбір үшін болады.
-
α саны Е жиынының жоғарғы шекараларының ең кішісі, яғни α санынан кіші болатын әрбір α/ саны Е жиынының жоғарғы шекарасы бола алмайды. Басқа сөзбен айтқанда, теңсіздігін қанағандыратын кез келген α/ саны үшін теңсіздігі орындалатын саны табылады.
Супремумның анықтамасы кванторлар тілінде былай жазылады:
α санынан кіші болатын кез келген α/ саны α/=α-ε, ε>0 түрінде бейнеленеді, сондықтан, шарты былай да жазылады:
Әрине, Е жиынының ең үлкен элементі бар болса, онда ол Е-нің супремумы да болады.
Егер Е жиыны төменнен шенелген болса, онда 17-аксиома бойынша оның төменгі шекараларынан құрылған жиынның ең үлкен элементі бар болады.
Е жиынының ең үлкен төменгі шекарасы инфимум деп аталады да, infEнемесе символдарымен белгіленеді.
Сонымен, β саныЕ жиынының инфимумы болуы үшін келесі екі шарт орындалуы керек:
-
β саны Е жиынының төменгі шекарасы, яғни әрбір үшін болады.
-
β саны Е жиынының төменгі шекараларының ең үлкені, яғни β санынан үлкен болатын әрбір β/ саны Е жиынының төменгі шекарасы бола алмайды. Басқа сөзбен айтқанда, теңсіздігін қанағандыратын кез келген β/ саны үшін теңсіздігі орындалатын саны табылады.
Инфимумның анықтамасы кванторлар тілінде былай жазылады:
β санынан үлкен болатын кез келген β/ саны β/=β+ε, ε>0 түрінде бейнеленеді, сондықтан, шарты былай да жазылады:
Әрине, Е жиынының ең кіші элементі бар болса, онда ол Е-нің инфимумы болады.
М ы с а л д а р: 1. болады, өйткені b мен a сандары сегментінің сәйкес ең үлкен және ең кіші элементтері.
2. болады. Расында да, интервалдың анықтамасы бойынша әрбір үшін a, демек, b мен a сандары (a,b) интервалының сәйкес жоғарғы және төменгі шекаралары болады. Әрбір 0<εүшін және яғни b мен a сандары (a,b) интервалының сәйкес ең кіші жоғарғы шекарасы және ең үлкен төменгі шекарасы болады.
-
және теңдіктері де дәл осылай дәлелденеді.
Сонымен, жиынның супремумы да, инфимумы да сол жиында жатуы да (1-мысал),
жатпауы да (2-мысал) мүмкін.
Енді шенелмеген жиындарды қарастырайық. Жоғарыдан шенелмеген Е сандар жиынының супремумы анықтама бойынша болады да немесе символымен белгіленеді.
Төменнен шенелмеген Е сандар жиынының инфимумы анықтама бойынша болады да немесе символымен белгіленеді.
Сонымен, кез келген нақты сандар жиынының супремумы да, инфимумы да бар. Басқаша айтқанда, кез келген Е сандар жиыны үшін әрқашанда және символдары мағыналы.
-
Достарыңызбен бөлісу: |