Gpgiemowyra2acnwXna2ywamyodwzovowaniexi1N-X.2amiastxCnj21piszemyxn.LamiastxilN-XpiszemyCxnjnenalbopoprosluCxnj.Wdalszyma.ggumowimyoapgachowynazochw1R.csyliocipgachhisbxecsywistyaifXz.xzi.i.iXki.i.lgMiwimyzeciggjestograniaonyjesliabio.njegowyraso.wtjestogranicsony.Moznetezpowieo1zieiciggogranicsony2doTulub2gory.0Kreseeniateodnoszqnfow2bioruwyvossv.Mowimyzea.ggjcstmalejgcyjes.liVnxm1fxn.nosngcyjes.liVnxnnZxn.Uzywamyokneslerisciislemalq.gaywbsa.slerosngcyjn.linierowuoscisqostre.Ciggirosngceimalejgceokrreslamywspoluiejakomonotomicsne.DEFlN1cjA.Graniaga.gguCxn1masywamyhisbggspetniajgagwarunekiVesoFNe1NiVmsNlxn-9lcEPis2emynlinnaXn-g.mowigcmniejformalnie.dhekazdegoE7owoda.nKnJg-E.gteLlezgpna@s2ystlawynazya.gguCxn1wszystKiepo2asKonosonqlicsbgCigg.kt.org
magnanicg nasywamy sbieznym. Uzywamytakze oanaosen '
him xn= to him xm = - a
h → a h→s
THEIR FNEIN : Fn > N xn > M HMEIR FNEIN : Fn > N in < M
STWIERDZENIE apg sbiezny madoktowlnie jedng granicq
DOWO'D Cigg jest sbiezny, torn me graniq . Oonnacsmy cigg (xn) agnanicg g.
2oIo' Zmy, ze g' tez jest graining Cxn) . Ustalmy E > 0 i wezimy Ni N ' takie
ze owe m > N lxn - gl c% i dhe n> N' lxn - ojl <E-2 . Biarpc terez
m > Max { N, N'} many
1g - g' 1=1 g- xntxn -g
'I E 1g- xnltlxn - ojlc §+Ea=e osyu. 1g- g't < e .
Pamigtamy.zeEjestowwolne.ws2osegolewscidowoluiemoiee.Rizniueyigl22jestwigcmniejsdodkazdejliubyowdatniej.Musiwigcbycg-oj-0.g-g.Wisks2osipnacybgdzieterazpoleyoEemesprawobaniuabieZhosa.iposzukiwaniugraniccipgow.PRz7KtADi2badajmy2bieZnosicigguxn-n2tT-mF.Jestjasne.ze2awnexnzo.Zrobmymastgpujgcynachunekixn-na.rneietfIiIn-nz2anafka-ntFhs1lXn-O-ntaKcsydheohwolnegoE2nojd2iemyNtakiezeolhensNphiPotetycsnegraniae1-mce.70osywiscie.Dwiustolonegoculiuymyn1-sce2xnce2cn2-nc-setcm2.t-ez-tscm2-st@cm2IFIcmtznjes.liczLtonmoze6yidowolnehosyliN-1ajes.h
.
E < L to N > FE{ . Wiaowmo , ze takie N istnieje . Wniosek himh→x xn=0
Pnykiad frosty , dowoddtugi . , Pmyouesig killed twieroken ' uiatwiajgcycn zycie.
W dalssymapgu www.odnimypewngilosdpmydotnycutwierokai:
STWIERDZENIE 1 . Cigg zbiezny jest ogronicsony.
Dow 'oD: Ustalmy E > o i wesimy N : dhe n > N Ixn - g I < E . Wteoly prawie wsuystkie ( pose , byi moze xs , xz , ... , xµ ) wyrazy apgu (xn) sg w odcinku
Jg - E, gte [ . 02h ocsmy m = min { xz , xz, ... , ×µ , g- E } M=max{×z, xz , ...
×µ , gte } wteoly zbior wynaiow ciggu sawiere nig w odcinku En, M] .
Dm
Twierdzeuie odwnotne niejest prawdziwe : xn - ED " jest ogranicsony , ale niejest sbiezhy.
TWIERDZENIE 2 Kazay a.gg momotomicsny i agranicsony jest zbiezhy.
DOWO'D :
Dowodzimy the ciggow rosngcych. Nick X={ is , xz , ... } g=supX . W szcsegol -
hosci oznecze to ,Ze the IN Xnfg . Uolowodnimy, ze g jest granicg ( xn). Dowod a a iouozmyize g mie jest groining. Pvawdziwe just wipe zolanie 23
~(V.e > OF New : th > N I g- xnl < e)
111
Fe > o : t New Fm > N 1g -
×÷
isthieje nieskonosenie
/ wide
wynaw.wcipgukNCaietozo1aniepoludzkuiIstniejeEsotakieizepozeodcinkiemJg-EigteLjestmiesKohaeniewielewyrazo.wapgu.22oieozeniegsxusatemtaknaprawdgnieskoncseniewielewyrazo.wapgujestwpmedzialeJ-a.g-ET.PamigtamyponaoUoizeciggiestnoshpcy.Jes.liwigcxmsg-ctotakzewszystkieXnsg-Edlemim.O2hacsietoizewodcinkuT-x.g-dspwszystkiewyrazycigguCxnj.tznXcT-ig.eJAlewtedysupxsg-sspnecsnosc.gjestwigcgranicgCxujPR2YKtADiCiggxn-C1tntYjestnosngcyiogranicsony.IstotnieLnF-YjIEnnIinntsfhIEnTIcaHfnnnttEtIfnImntilstnIiEnJIcnHls-cYYydTE.uttn5Ls-naYIYII-e1tf-f-1IhIZ1-7xuii3xnHt1njh-1tn.tntCyjntet.i.tCYdnht.i.tn1n-st1.itmI21m4@jfyKnh-1-t.i
+ (h- ktn
Html
)(.m\
n. 1<+2). . !12
=mkk-s nl¥n
+ ii. + ., f{ 1+1+27+ .. .tt#+...+nff1+1ttz+a1t...gktst...tnfzf3
Dnugiepnsydatne toierdzeniedolyayceciggowto : 24
TWIERDZENIE ( otrech ciggach)
Nick (xn) ,(yn ) , ( zn ) bgdqciggami takimiize FMEIN Xnfymszn . fes.li ftp.xnilmiz.zn-g.totakzenbjmyyn-g
DOW'0D : Ustalmy E > 0 I ahajotdmy N×iN2E IN takie , Zeolla × > N×
IXN. GICE, ale n > Nz / Zn - glcc . Inacsq . sapiszemy
XNE ]g - E, gtE[ = > g- E ( Xu
Zhe ]g -E. gte[ = > zn ( ft E Wesimyteraz m > Max {Nx, Nz g- es xnfynezncgte = > lyrglce
⇒
ftp.yn-gOn PRZYKTAD :
×n=TT weimy an =p -1 anti = "M m=( ttan )m
m=( ttanj
'
-- ttmant ( 1) an 't ... Zttnan + ( d)as
M - 1 z h(h. i) 2
2- an
÷ >, an ' ofanffn liman=0
to limas
STWIERDZENIE ( Operate me ciggach sbiezhych)
( in ), (yn) sbiezne , liming limynih
ci) taper nbjmocxxntpyn)=&g+ph
Cid ftp.cxnyn)=gh
Ciii ) fes.li yntoih.to to
ftp.#y=n9DOW0D
:K) Kxntpyn - &g - phlf
Kllxrgltlplynhl
Ustalmye > oiweimyn takieize lxwgk 42k, i lyn.gl < {,p, wteoly
Kxntpyn - &g - phlf KllxrgltlplynHE. HE,
+ 1M¥, = E 25
kit lxnyn - ghl = lxnyn - gyn + gyn - ghl < lxn - gkynl + lgllyn - hl f *
aggcyn) jest sbiezny , wigc ograninony . Many lynkm
Nx : th >N× lxn - glc
4mz Yg
Ny: ttn >Ny lyn.nl c ,owe n > Max {Nx,Ny }
* f M + 8¥ = E
#
ciii )
×y÷ . In = hxyjnyI.hxn-ghtgh-yy.nl#)gLhynhyn hyn )
Cigg ( ynjest) sbiezny do linty rdznejod zere . Wobec tego istnieje N
to Kie
, ze ale m > N lynl > hz . Ponowlto unvlamy E > o I bi enemy
Nx: one n > N× lxn - 91 ( , Ny: the Eghn > Ny In - ynlc hghge
wtedy own > Max { N,N×,Ny }
, h
. Etf +
gthgte
h%-
= e Tyz¥ = E . beCiggi Guidry'ego oktonych more bpdue sa chwilg odyrywajqwaznq
w matematyce nolg saniwno od strong pvaktyosng. jakiteoretyosng:
DEFINICJA
Niech ( xn) bgdsie apgiem licsbowym. Mowing , Ze ( in ) spetnie warunek
Cauchy'ego jes.li
V.e > o FN > 0 tfmn > N Ixn - xml < E
TWIERDZENIE W IR cigg speinie wowunek Candy'ago wteoly itylko wteolyitylko wteoly gay jest abiezny
27
Baron Augustin - Louis Cauchy 1789-1857 Frange
LIMES SUPERIOR , LINES INFERIOR
( Janusz Zajdel )
DEFINKJA Nied ( xn) bqolzie apgiem mecsywistym . O2nac2my
¥n={ xi : in > n } = { xn , ×n+s , ... }
Mn= sup # n
, mn=infXn Mne1Ru{ to } , Mme Rufo } limsupxn = Inf { Mn : new } liminfxn = sup {mn : men } limsupiliminf isthiejqdhekazdegocipgu, mwggbyi mieskonowme
PRZYKTAD : Xn= fifth ×z=O
141=4
ms= -128×2=3/2
Mz=% mz= - 1
Xz= - % Mz= 54 mg . - 1
µII¥snaI¥
×+=×6=:. -%% 147=918Mo=%:. :Xy Xs Xs ×1 Xg Xq Xz
• • • • 0•
-1×7
1×8 • • • • >limsnp ( tnshtf )=1 liminf ( hittin )= - 1 (*)
PRZYKTAD Xm=ffenTn, - EC rn ) liminfxnt -1 limsup×n=1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 17 18 ... m
1 1 1 2 2 2 2 2 33 3 3 3 33 4 4 9 .. K
0 1 2 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 ... e
m=k2tl KEN
, lE{ 0,1 , ... ,2k } the
×n= a - k=k2-k-k2+l_ =
E( F) = K ttk
b- K
÷ K
×1o Xyz ×14
- 1 Xg Xz ×m Xg Xns Xz ×15 z
I 1 I
11
I
tHl
I I11
l l' IXy Xs ×2 Xp Xp
K=1 , to ,1 ,2 xz= - tz ×z=o xs=f
k=2 to ,1. ×q= -25 xs=.4'T ×g=O × # +1g ×p=2z
1<=3 1=0
,
..,6 ×g= -3g ×,o=
-at ×,,= -gt ×h=o ×n= 1h ×,s= } .. .
DEMNKJA Punktem skupienie ciggu (xm) nasywamy licsbg her takg . Ze the £9 dowolnego E > 0 W odcinku Th - E , h+e[ jest mieskomcsenie wide wynasow
ciggu. HE > 0 V. New Fm > N 1h- xnl < E to jestpunktem skupienie apgow
( He > O F * MEN lxn - h|<E) mieognanicsonycn 2 gory
- x .. . . . 2 OLOIU
Graniae , jeih. istnieje, jest (jcolynym) punktem stupienie ciggu. G.gg n - C-Dhttn
me dwepunkty skupienie . Iee punktow skupienie me apg a pmyktoww (H ?
Niel K: IN → IN bgolzieodwzovowaniem scisle
vosngcym . Lamiast Kcn) piszemy
km .
Podapgiem
Podcigg sawiera apgumiekto('rexn) wyrasymasywamyapguciqg, mieskonisenie(yn) doing wide waovem, w takinym=×knpomgdknW jakim wystspowouy W wyjsciowym wpgu.
STWIERDZENIE : Punkt skupienie ciggu jest granicg pewneyo podciggu.
DOWOD: Nick Rrebgdzie punktem skupienie afgu (xn). 2 definicj. punktu skupienia wymike, Ze w odcinku Jr -1 , Ntt [ jest mieskoricsenie wide wyrasdw ciggu. Wytieramy dowolny wyna2 spo'snod sawartycn w tym odcinku : Xks bgokie on pierwnym wyrazem podupgu. Nastgpnie zmniejswmy odcinek : ]r -tz, rtf [ . Wtym
odcinkujesttez meskonnenie wide wyrasow apgu . Wyhenamy jedeu 2 mich : xk, dbojpc, zeby Ka> kz . Nastgpmie ponownie 2mm.g.nanny odcinek : Jn -st, rtfe i wybieramy xkg , K,>K
,.
W ten sposob Konswuujemy podcipg (Xkn)apgu ( xm) . Wiadomo , ze Xkmetrnt ,~tnt[
satem I Xkn- rlcfn , W pokasuje , Ze nlgjm. xkn = r.
•
STWIERDZENIE Graniae gonna a.ggujest kresem gonnym zbionu puuktow sknpienie tego ciggu . Graniae dolne jest kresem dolnym abionu punktoir skupieuie apgu.
SZKIC DOWODU Kompletny dowid jest mietrudny ale Zmudny. Lrobimy satem tylko
tylko szkic . Rozpatrsymy pmypadek ciggu takiego , Ze limsup ×m= C I CEIR , tzn
jest to hisbe skoncsone . Pokazemy, Ze c jest punktem skupienie (Xn) i ze nie
me wigkszyih punktow skupienion . =Xn
C= limsupxn = lnnfsup { Xn, ×n+, ... . } Skono c= in.f{Mn : he IN} to snaosy , ze
=
th Mn > C i (Mn)jest malejpcy. Jest to a.gg malejgcyi ogranicsony a owtu ,
~ .
a wigc zbiezny . 2 dowodnstosownego twierokenee wynikd , Ze
c- him Mn . 2 oletiniy. granicy zmgiolziemy one tazaego e> othkie 30
Ne , te ale n> Ne Mme [C , Ctc [ . Zacsnijmy od E - Li wyanacsmy Nz , +2N Mnstze [ c+e[MNs+z=4. . sup { ×Ns+si×Ns+z. ... } , th
istmeje ×Nstk to. kite ×Ns+ke]Mµs+,
-1 , Mµs+, ] . Ostateanie
XNSTKEJC -1 , Ct 1 [ . Zocsynamy definiowac ' apy ( yn ) 0 wowtoscioch
w Ni
vosnpcy ktowlgc Ys= Nztk
Dalai bi enemy e=f ipowtansamy procedures dbajqc by Na > Nztk . Otnymuiemy ×Ns+k, e) c- I. C+I[ i ye Natka .
Poowbnie dhe e=¥ 1g, , .. . . 2 konstrutji wiowe, ze (Xyn) iestabiezny do
e , wise C jest punktem skupienie (Xn) Pozostoje pokasac' , ze nie me wigkszego punktu skupienie . Zatozmy , zejest :c '> C wteoly isthieje
hieskoncseuieistniqe wideN wynawiwtakieize jednouesnieoneciggun >(XnN) Mnwigkszydre E, 001 day . I
' ¥[ , ayei
Xin a ] - x , 4¥ [ satem pnawie wszystkie wyraay ciggu sqmniejsie
ad c+¥ → spmecsnosd.
Otto Stolz
1842 (Hall in Tirol )
1905 ( Wieolen')
TWIERDZENIE STOLZA
Cxu ), (yn) sq apgami mecsywistymi,
(yn) jest as peoneyo migsuenosnpcy oraz
ftp.yn-b.Jes.li istnige gnanice
Xnt, - Xn
him - to istniejenbjm. ¥ iotiegnanice sg n' wne .
n→x Yntt - yn
DOWJD: Zanin pngiokiem ow wtasuwego owwooln , 2omwaZ my Ze job
. the
iefl , ... ,N} ,hu÷e€a,b]di > o ' , to take Ezuvinetaib]
istotnie at Tffb ⇒ adie mic boi = > Eadie E. uic Fbt .
⇒ azoic Zuicbzvi ⇒ a ,< Ezujincb . 31
×mi= # a a ER
I Rozwazmyteraz pmypadek gay ymn - yn
Due ustolonego E > o i wystowniejgw oluzego n ( n >,N) many
Xnti - Xu
a- 42 f In fate
sachodsi wigc theJ
Xntn - Xn Xn
Eni yn.TL#i...iXN+=istosujemypoagteowqobserwoq.gYNH - yn
i dostojemy
a %efnnis.ge#ce+E+znlxynnIiIg-ek4
My jeolnakmusimy szawwac ' /×y÷e|- :
.at#yi.a)onyEntxE-aElFnaKlyIF.allajIt+lEt+iailEl⇐
< %+%< e
< % <t 1 to to
-
BiekemyntakduZeZebytedodatkic4zIRozwozamypmypadekXntI_texynti-ynSkorrotaktodhewystowcsojgwoluzycumTynnfI@71.2atemxnti-xu7Yntsiyn70O2meuotoiZeHmjjestrrosngcyodpewnegomiejsue2ouozmy.ze
me to miejsce the nzN
Xhts - ×n > ynti - Yn
xp
- xni >
yn - yus -
t.IE#ygyigfIoIIII:I:ti.e*.*
.wteolywersjgImozn@2ostosowadobYml-Y-Y0boCxn1spetm3.e2Xnti-Xm2atozeuie.1Ideehnti-xn_nIg_o2owneuiamyCXu1mel-Xn1istosujemyI.p.Ynti-ynUWAGliaFwierokeniejestwjeolnqstnong.tzn2istnienielimFnmicmiewymikedhelimxhHIYnti-ynnp.x
n=G^ )" +1
xn
yn=m Jn
-20
y×nYIy×nn-=tN±hI=- n niemann- zfns "Lyn
any(2) Zatozenie Yn -7 - jest wazne
Xn=t - nt yn . 2- I
← Nosngcy ale ogranicsony
¥ → atL FIE .tn#stnt_=s- 2¥, -2 .int L
(3) Monotonicsnosc . (
yn) jestwazne
Xn=Mn + Cn ) " n→a
yninnenn
¥n=nT±Enynt-*
htma - - AAnyt- +- fnjhtC- +' ' C- nj(a) n" = ^nFis - - 2 Gr)" # fnL)Hum + Zfnjn
WNIOSEK 2 TW . STOLZA :
ftp.#=nlfm.(xn+ , - in )
jes.ligraniaepoprowejistnieje.WN1OSEKZTwsT0L2AiUA.GtOSCiFuNKcjilog.Po2wazamynhjmanrxn.2amiasttegomoznebowwinlfm.hogFn-limhYnIStosujemypopmedniwniosekiJeiliisthiejelim@gxn.ilogxDtoistnieielimWfIisqmiwne.Alelogxuti-logxn-logxnxtf.WnioskiyemyiZelimFXn-hmYnFnje.sligraniaepopraug.s
wonie istnieje .