区间套定理:有无穷个闭区间,第二个闭区间被包含在第一个区间内部,第三个被包含在第二个内部,以此类推,这些区间的长度组成一个 无穷数列,如果数列的极限趋近于0,则这些区间的左端点最终会趋近于右端点,即左右端点收敛于数轴上唯一一点,而且这个点是此这些区间的唯一公共点 。
实数系几大基本定理都有什么?实数系的基本定理也称实数系的完备性定理、实数系的连续性定理,这些定理分别是确界存在定理、单调有界定理、有限覆盖定理、聚点定理、致密性定理、闭区间套定理和柯西收敛准则,共7个定理,。
一、上(下)确界原理
非空有上(下)界数集必有上(下)确界 。
二、单调有界定理
单调有界数列必有极限 。具体来说:
单调增(减)有上(下)界数列必收敛 。
三、闭区间套定理(柯西-康托尔定理)
对于任何闭区间套,必存在属于所有闭区间的公共点 。若区间长度趋于零,则该点是唯一公共点 。
四、有限覆盖定理(博雷尔-勒贝格定理,海涅-波雷尔定理)
闭区间上的任意开覆盖,必有有限子覆盖 。或者说:闭区间上的任意一个开覆盖,必可从中取出有限个开区间来覆盖这个闭区间 。
五、极限点定理(波尔查诺-魏尔斯特拉斯定理、聚点定理)
有界无限点集必有聚点 。或者说:每个无穷有界集至少有一个极限点 。
六、有界闭区间的序列紧性(致密性定理)
有界数列必有收敛子列 。
七、完备性(柯西收敛准则)
数列收敛的充要条件是其为柯西列 。或者说:柯西列必收敛,收敛数列必为柯西列 。
扩展资料
单调有界定理注意事项
1、单调有界定理只能用于证明数列极限的存在性,如何求极限需用其他方法;
2、数列从某一项开始单调有界的话,结论依然成立,这是因为增加或去掉数列有限项不改变数列的极限 。
参考资料来源:百度百科——单调有界定理
【区间套定理的内容是什么】参考资料来源:百度百科——实数公理
什么是区间套定理?怎么证明?第七章实数的完备性
设{{an,bn}}是一个区间套,则在实数系中存在唯一的一点ξ,使得ξ∈[an,bn],n = 1,2,即
an≤ξ≤bn,n = 1,2,
(具体证明由于有些符号打不出来,从略)
可以在网上查找相关的资料,或者去借一本《数据结构》的书,自己翻阅着看下
闭区间套定理的一个问题不矛盾 。
区间套里每个区间都是确定的,比如[ai,bi](脚标i为一个正整数),它包含了无穷多个点,且这些点都在[a,b]内 。
‘只有唯一一个点属于[an,bn],n=1,2,3, ’可这样考虑:设这点为c,在[a,b]任选一点d≠c,则总能找到足够大的n,使得区间[an,bn]的半径小于│d-c│/2,所以点d就不在[an,bn]内 。即只有唯一一个点c属于[an,bn],n=1,2,3,
数学分析第七章 实数的完备性
目的与要求:使学生掌握反映实数完备性的六个基本定理,能准确地加以表述,并深刻理解其实质意义;明确六个基本定理是数学分析的理论基础,并能应用基本定理证明闭区间上的连续函数性质和一些有关命题.了解数列上极限和下极限的概念及其与数列极限的关系
重点与难点:重点是实数完备性基本定理的证明,难点是实数完备性基本定理的应用
第一节关于实数集完备性的基本定理
一区间套定理与柯西收敛准则
1区间套
定义1区间套:设 是一闭区间序列 若满足条件
(1) 对 , 有 , 即 , 亦即
后一个闭区间包含在前一个闭区间中;
(2)即当 时区间长度趋于零
则称该闭区间序列为闭区间套,简称为区间套
区间套还可表达为:
,
我们要提请大家注意的是, 这里涉及两个数列 和 , 其中 递增,递减
例如 和都是区间套但 、
和 都不是
2区间套定理
定理71(区间套定理) 设 是一闭区间套 则在实数系中存在唯一的点 , 使对 有简言之, 区间套必有唯一公共点
证明 (用单调有界定理证明区间套定理)
由假设(1)知,序列 单调上升,有上界 ;序列 单调下降,有下界 因而有
,
再由假设(2)知
,
记从而有
若还有 满足,令,得 故 是一切 的唯一公共点证毕
注: 这个定理称为区间套定理关于定理的条件我们作两点说明:
(1)要求 是有界闭区间的这个条件是重要的若区间是开的,则定理不一定成立如
显然有,但
如果开区间套是严格包含:,这时定理的结论还是成立的
(2) 若,但,此时仍有,,但,于是对任意的,,都有
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