4.1. Теорема о переходе к пределу в неравенстве
Лемма 1. Если последовательность сходится к числу , то найдется такое число M, что для всех номеров члены положительны. Если последовательность сходится к числу , то найдется такое число M, что для всех номеров члены отрицательны.
Доказательство. Если , то, взяв , придем к существованию такого числа M, что для всех номеров выполняются неравенства . Правое неравенство нас не интересует, а из левого следует, что для всех
.
Чтобы установить справедливость второго утверждения, достаточно рассмотреть последовательность , которая сходится к числу .
Лемма 2. Если все члены сходящейся последовательности не меньше 0, то . Если все члены сходящейся последовательности не больше 0, то .
Доказательство. Предположим, что все члены последовательности , но . Тогда по второму утверждению леммы 1 все члены последовательности с достаточно большими номерами меньше 0. Полученное противоречие приводит к тому, что . Второе утверждение леммы доказывается аналогично.
Теорема (о переходе к пределу в неравенстве). Если последовательности и сходятся, и для всех n выполняется неравенство , то .
Доказательство. По лемме 2 из неравенства следует .
Как показывает пример последовательностей , при переходе к пределу в строгом неравенстве не обязательно получается строгое неравенство. В самом деле, , но .
Заметим, что лемма 2 и теорема о переходе к пределу в неравенстве справедливы, если соответствующие неравенства для членов последовательностей выполняются для всех достаточно больших номеров.
Достарыңызбен бөлісу: |