《用单调有界原理证明确界存在定理》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用单调有界原理证明确界存在定理(1页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、用单调有界原理证明确界存在定理证明: 设是有上界的非空数集且是的上界,若存在则,现设不存在,于是取,将区间二等分,若右半区间包含的点,则取右半区间记作,否则将左半区间记为,于是中含有的点,且是的上界,如此下去得到闭区间中含有中的点单调增加,单调减少且.数列单调增加有上界,从而有极限。于是, 而是的上界是的上界,是的上界, 当时 , 于是不是的上界证明:已知实数集A非空。存在a属于A,不妨设a不是A的上界,另外,知存在b是A的上界,记a1= a,b1=b ,用a1 ,b1 的中点(a1+b1)/2 二等分a1 ,b1 ,如果(a1+b1)/2属于B ,则取a2 =a1 ,b2 =(a1+b1)/
2、2 ;如果(a1+b1)/2属于A ,则取a2 =(a1+b1)/2 ,b2 =b1 ;如此继续下去,便得两串数列 。其中an属于A 单调上升有上界(例如b1 ),bn 单调下降有下界(例如a1 )并且bn -an= (b1-a1)/2 (n-无穷) 。由单调有界定理,知存在 r,使liman = r (n-无穷)。由 lim(bn-an )=0 有 liman+(bn-an )= r (n-无穷) 因为bn是A的上界,所以对任意x属于A ,有x无穷 ,x无穷)bn = r 所以 r是A的上界。 而 任意c0由lim(n-无穷)an = r知任意c0知存在N,当nN 有r-can 从而 存在X属于A ,使r-canX 所以 r=supA。 同理可证非空有下界数集有下确界。