Найти $%\sup X$% и $%\inf X$%, если $%X = \big\{ 1 ±(n /n+1) | n ∈ N\big\}$%. Ответ обосновать.

Ответ, как я понимаю, здесь 0 и 2, и я знаю, как это получить. Но как строго это доказать и правильно оформить?

задан 1 Ноя '14 1:06

изменен 2 Ноя '14 17:03

%D0%92%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0's gravatar image


9917

10|600 символов нужно символов осталось
1

Тут всё прямо вытекает из определений.

То, что 0 является нижней гранью, следует из того, что все числа множества неотрицательны, и даже положительны: $%1-\frac{n}{n+1}=\frac1{n+1} > 0$%, и тем более $%1+\frac{n}{n+1} > 0$% при $%n\in{\mathbb N}$%. Тот факт, что эта нижняя грань является точной, следует из того, что это наибольшая из всех нижний граней множества. Доказывается от противного: предположим, что некоторое число $%\varepsilon > 0$% является нижней гранью. Выберем натуральное $%n > 1/\varepsilon$%; существование такого числа следует из аксиомы Архимеда. Тогда $%\frac1{n+1} < \frac1n < \varepsilon$%, и возникает противоречие с тем, что выбранное число есть нижняя грань, так как нашёлся элемент множества, который меньше неё.

Для верхней грани: понятно, что $%1+\frac{n}{n+1} < 2$% (для чисел с минусом -- тем более). Значит, $%2$% является верхней гранью. Остаётся показать, что она наименьшая среди верхних граней. Снова от противного: рассматриваем произвольное число, меньшее $%2$%, которое удобно представить в виде $%2-\varepsilon$%. Выбирая натуральное $%n$% как и выше, видим, что $%1+\frac{n}{n+1}=2-\frac1{n+1} > 2-\frac1n > 2-\varepsilon$%. Это противоречит сделанному предположению.

ссылка

отвечен 1 Ноя '14 1:26

а мы могли бы выбрать n > (1/e) - 1, тогда (1/(n+1)) < e и тоже возникает противоречие?

(3 Ноя '14 21:00) Leva319

@Leva319: здесь имеется "запас" в виде единицы, поэтому такое число бы тоже подошло. Но здесь нет цели указать какое-то "оптимальное" число (да мы его и не знаем), поэтому выбирается то, которое заведомо подходит и проще всего выписывается.

(3 Ноя '14 21:10) falcao
10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Математика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов для начинающих и опытных математиков, с особенным акцентом на компьютерные науки.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×760

задан
1 Ноя '14 1:06

показан
9719 раз

обновлен
3 Ноя '14 21:10

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru