柯西极限存在准则的充分性证明 图中已经给出必要性的证明,而充分性的证明省略了。请大虾帮忙。

2025-01-01 06:14:36
推荐回答(2个)
回答1:

因为很简单啊。我简单点说,就是证明:对于任意e有|xn-xm|用反证法,假设不收敛,从数列收敛定义来说,即对于某给定的正数q,存在正整数N,使得m,n>N时,有|Xn-Xm|>=q,这与题设“对于任意e有|xn-xm|擦打字太久说超时了

回答2:

充分性证明:
(1)、首先证明Cauchy列有界

取ε=1,根据Cauchy列定义,取自然数N,当n>N时有

0 <|a(n)-a(m)|<ε=1

由此得:

|a(n)|=|a(n)-a(m)+a(m)|<=|a(n)-a(m)|+|a(m)|<1+|a(m)|

(通俗理解,a(n)无论怎么样也大不过a(m)绝对值加1,显然根据经验这是有界的。但数学里需要严格的表达,下面因为m前的m-1个项,有最大值,所以得出了有界).

令:

M=Max{|a(1),a(2),……,|a(m)} +1

这样就证明了,对于任何n都有a(n)<=M。

所以Cauchy列有界。

(2)、其次在证明收敛

因为Cauchy列有界,所以根据Bozlano-Weierstrass定理(有界数列有收敛子列)存在一个子列aj(n)以A为极限。那么下面就是要证明这个极限A也就是是Cauchy列的极限。(注意这种证明方法是实数中常用的方法:先取点性质,然后根据实数稠密性,考虑点领域的性质,然后就可以证明整个实数域的性质了)

因为Cauchy列{a(n)}的定义,对于任意的ε>0,都存在N,使得m、n>N时有

|a(m)-a(n)|<ε/2

取子列{aj(n)}中一个j(k),其中k>N,使得

|aj(k)-A|<ε/2

因为j(k)>=k>N,所以凡是n>N时,我们有

|a(n)-A|<=|a(n)-aj(k)|+|aj(k)-A|<ε/2+ε/2=ε

这样就证明了Cauchy列收敛于A.
即得结果:Cauchy列收敛参考:http://baike.baidu.com/view/368402.htm