Фундаментальна послідовність. Коші. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Фундаментальна послідовність. Коші.

Поиск

 

22. Фундаментальні послідовності. Критерій Коші.

22. Фундаментальна послідовність. Коші.

Фундаментальна послідовність — в математичному аналізі послідовність, члени якої наближаються як завгодно близько один до одного зі збільшенням порядкових номерів.

Означення.

  • Послідовність елементів метричного простору називається фундаментальною послідовністю, якщо для кожного дійсного існує таке ціле (яке залежить від ), що для всіх цілих виконується

 

 

(так званий критерій Коші).

Трохи неформально висловлюючись, вимагаємо, що члени послідовності із достатньо великими індексами (більшими за ) стають як завгодно близькими один до одного у (відстань менша за ). Це наштовхує на думку про існування границі фундаментальної послідовності у . Але насправді границі може й не бути! А саме,

  • Метричний простір в якому кожна фундаментальна послідовність має границю в називають повним.

(Неформально: у "немає дірок", множина точок розриву є множина міри 0, М - вимірна за Жорданом.)

 

23. Границя функції в точці. Означення: за коші, за Гейне. Властивості.

Определим понятие окрестности точки х0 как множество значений х, являющихся решениями неравенства 0<|x - x0| < δ, где δ > 0 – некоторое число. Само значение х0 может включаться в окрестность или не включаться в нее (в этом случае окрестность называется проколотой).

Пусть функция у = f(x) определена в некоторой окрестности точки х0.

 

Определение 13.7. Число А называется пределом функции у = f(x) при х, стремящемся к х0, если  такое, что |f(x) - A| < ε при |x - x0| < δ.

Обозначение: .

 

Замечание. Для существования предела функции в точке х0 не требуется, чтобы функция была определена в самой этой точке.

Определение 13.8. Функция у = f(x) имеет бесконечный пределпри х, стремящемуся к х0 (стремится к бесконечности, является бесконечно большой), если  такое, что |f(x)| > M  при

|x - x0| < δ.

 

Обозначение:

 

Определение 13.9. Число А называется пределом функции y = f(x) на бесконечности, если  при x > X ( ), при x < -X ( ), при |x| > X (

 

Замечание. Бесконечный предел функции на бесконечности можно определить по аналогии с определением 13.8.

 

Определение 13.10. Функция у = f(x) называется ограниченнойв некоторой области значений х, если существует число М>0 такое, что |f(x)|<M для всех значений х, принадлежащих рассматриваемой области.

24. Відношення «0»та «о». Властивості.

Рассмотрим функции α(х) и β(х), для которых то есть бесконечно малые в окрестности х0.

1. Если  то α(х) и β(х )называются бесконечно малыми одного порядка. В частности, если А=1, говорят, что α(х) и β(х) – эквивалентные бесконечно малые.

2. Если  то α(х) называется бесконечно малой более высокого порядка по сравнению с β(х).

3. Если , то α(х) есть бесконечно малая порядка n по сравнению с β(х).

Обозначения: α(х)=О(β(х)) – бесконечно малые одного порядка, α(х)~β(х) – эквивалентные бесконечно малые, α(х)=о(β(х)) – α есть бесконечно малая более высокого порядка, чем β.

 

 

Замечание 1. Используя 1-й и 2-й замечательные пределы и их следствия, можно указать бесконечно малые функции при х→0, эквивалентные х: sinx, tgx, arcsinx, arctgx, ln(1+x), ex-1.

Замечание 2. При раскрытии неопределенности вида , то есть предела отношения двух бесконечно малых, можно каждую из них заменять на эквивалентную – эта операция не влияет на существование и величину предела.

Пример.

 

25. Еквівалентні функції. Властивості. Порядок однієї функції відносно іншої. Шкала порівняння.

Якщо функція  замінюється на де якому кроці через , то різницяь  називається абсолютною похибкою, а відношення — відносною похибкою зробленої заміни. Якщо вивчається поведінка функції  при  то часто доцільно замінити її функцією  такої, що 1) функція  в певному значенні більш проста, ніж функція ; 2) абсолютна похибка прямує до нуля при

В цьому випадку говорять, що  наближає функцію  поблизу точки . Такою властивістю володіють наприклад, всі нескінченно малі при  функції f і g. Нижче показано, що серед них лише ті, які еквівалентні між собою:

володіють тією властивістю, що не тільки абсолютна похибка , але і відносна   прямує до нуля при

В цьому значенні функції, еквівалентні заданій, наближають її краще, ніж інші функції навіть того ж порядку, що і дана при

 

Наприклад, функції  є нескінченно малими при  так само як і  а тому абсолютні похибки при заміні sin  кожна з них прямує до нуля при

Але лише одна зі всіх перерахованих функцій, а саме:  має ту властивість, що відносна похибка при заміні  цією функцією прямуватиме до нуля при

Прямування відносної похибки  до нуля при  можна записати, використовуючи символ “o мале»:

Сформулюємо сказану характеристичну властивість еквівалентних функцій у вигляді теореми.

Теорема 1. Для того, щоб функції  і  були еквівалентними при  необхідно і достатньо, щоб при  виконувалася умова

 (1.32)

 

Теорема 2. Нехай ~  і ~  при  Тоді якщо існує

 (1.33)

то існує і , причому

 (1.34)

 

 

 

 

 

 

 

26. Неперервні функції. Властивості. Теорема про існування та неперервність оберненої функції.

Функція називається неперервною в точці , якщо границя функції в точці  дорівнює значенню функції в цій точці:

Приклад 12. Довести неперервність функції  точці х = 3.

Розв'язання

;

Оскільки  то задана функція неперервна в точці х=3, що і треба було довести.

 

Функція  називається неперервною в точці ,якщо

) визначена в точці ,

• границя зліва в точці  дорівнює границі справа в цій точці і дорівнює значенню в ній функції:

.

Функція   неперервна на проміжку, якщо вона неперервна в кожній точці цього проміжку.

Функція  неперервна на відрізку [a;b], якщо вона неперервна на проміжку (a;b) і неперервна в точці х = а справа і в точці х = b зліва.

 

27. Властивості неперервних функції на відрізку. Перша та друга теореми Вейєрштраса, теорема Коші.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2024-06-27; просмотров: 58; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.217.128 (0.01 с.)