По Теме 1. Элементы теории множеств



 

1. Упорядоченное множество, состоящее из двух элементов, принято обозначать следующим образом:

  • {x1, x2}                                                                                                          
  •  (x1, x2)                                                                                                         
  •  [x1, x2]                                                                                                          

 

 

2. Пересечением двух множеств A и B называется множество С, состоящее:

· из всех элементов, принадлежащих хотя бы одному из этих множеств.                                                                                     

· из всех элементов А, не принадлежащих В.                               

· из всех элементов как множества А, так и В                               

 

3. Объединение С двух множеств А и В принято обозначать следующим образом:

· C = A B                                                                                                

· C = A U B                                                                                            

· C = A \ B                                                                                              

 

4. Разность D двух множеств А и В принято обозначать следующим образом:

· D = A B                                                                                                

· D = A /  B                                                                                            

· D = A \ B                                                                                                 

 

5. Интервал (-5, + ∞) есть множество:

· неограниченное.                                                                       

· ограниченное                                                                 

· замкнутое                                                                       

 

6. Отрезок [-3, 2] есть множество:

· неограниченное                                                             

· ограниченное                                                                 

· разомкнутое                                                                   

 

7. Точная нижняя грань множества Х есть:

· наибольшее из чисел, ограничивающих множество сверху                                                                                     

· наибольшее из чисел ограничивающих множество снизу                     

· наименьшее из чисел ограничивающих множество снизу  

 

 

Тема 2. Числовые последовательности

Основные понятия и примеры

Если каждому натуральному числу  по некоторому закону поставлено в соответствие одно действительное число xn , то множество действительных чисел {x1, x2, …, xn, …} называется числовой последовательностью, или просто последователь­ностью. Числа x1, x2, x3, … называются элементами или членами последовательности, а число xnобщим элементом (членом) последовательности.

Последовательность считается заданной, если задана формула общего элемента последовательности, как некоторая функция от номера n.

 

ПРИМЕРЫ:

· арифметическая прогрессия: {2n – 1} = {1, 3, 5, 7, …}.

· геометрическая прогрессия: {2n} = {2, 4, 8, 16, …}.

· гармоническая последовательность: {1/n} = {1, 1/2, 1/3, 1/4, …}.

 

Последовательность {xn} называется возрастающей (убы­ваю­щей), если для каждого  справедливо неравенство xn < xn+1      (xn > xn+1).

Последовательность {xn} называется неубывающей (невоз­раста­ю­щей), если для каждого  справедливо неравенство       xn ≤ xn+1 (xn ≤ xn+1).

Все такие последовательности принято называть монотон­ными.

В приведенных выше примерах арифметическая и геометри­ческая прогрессии являются возрастающими последователь­но­стями, а гармоническая последовательность – убывающей.

 

Бесконечно большие и бесконечно малые последовательности

Последовательность {xn} называется бесконечно большой, если для любого числа A > 0 существует номер N такой, что для всех номеров n > N выполняется  неравенство Ι xn Ι > A.

 

Последовательность {αn} называется бесконечно малой, если для любого числа ε > 0 существует номер N такой, что для всех номеров n > N выполняется неравенство Ι αn Ι < ε.

 

 

ПРИМЕРЫ:

1. Последовательность {n} = {1, 2, 3, …} будет бесконечно большой, т.к. какое бы большое число А мы не взяли (например,     А = 1000), для него найдется номер N (например N = 1000) такой, что для всех номеров, превышающих этот номер, элементы последовательности будут больше этого заданного числа А (например, x1001 = 1001 > 1000 = A, x1002 = 1002 > 1000 = A и т.д.).

2. Последовательность {1/n} = {1, 1/2, 1/3, …} будет бесконечно малой, т.к. какое бы малое число ε мы не взяли (например, ε = 1/1000), для него найдется номер N (например, N = 1000) такой, что для всех номеров, превышающих этот номер, элементы последовательности будут меньше этого заданного числа ε (например,  x1001 = 1/1001 <        < 1/1000 = ε и т.д.).

 

Сумма, разность, произведение бесконечно малых последовательностей и произведение бесконечно малой последовательности на число будут являться также бесконечно малыми последовательностями.

 Если последовательность {xn} – бесконечно большая и все ее члены отличны от нуля, то последовательность {αn} = {1/xn} будет бесконечно малой. Справедливо и обратное утверждение.

 

Предел последовательности

Число а называется пределом последовательности {xn}, если для любого числа ε > 0 существует номер N такой, что для всех номеров n > N выполняется неравенство Ι xn – a Ι < ε.

Неравенство Ι xn – a Ι < ε можно переписать в следующем виде:  a – ε < xn < a + ε. Геометрически последние неравенства означают, что числа xn принадлежат интервалу (а – ε, а + ε). Поэтому понятие предела имеет следующую геометрическую интерпретацию: число а будет являться пределом последовательности {xn}, если для любого интервала (а – ε, а + ε) существует номер N такой, что для всех номеров, больших этого номера, соответствующие элементы последовательности обязательно будут принадлежать указанному интервалу.

Существование предела последовательности {xn} обозначается следующим образом:

 

Бесконечно большие последовательности не имеют предела, поэтому принято считать, что они имеют бесконечный предел, и писать: .

 

Бесконечно малые последовательности имеют предел, равный нулю, т.е.: .

 

Последовательность называется сходящейся, если она имеет предел, и расходящейся, если она предела не имеет, или имеет бесконечный предел.

Последовательность {xn} называется ограниченной, если существует число M > 0 такое, что для всех элементов последовательности выполняется неравенство Ι xn Ι< M.

 

Всякая сходящаяся последовательность имеет единственный предел

 

Всякая сходящаяся последовательность ограничена

 

Всякая монотонная и ограниченная последовательность имеет предел

Для отыскания пределов различных последовательностей существуют полезные правила, справедливые только для сходящихся последовательностей.

Если , то:

1. .

2. .

3. .

4.  при условии, что все bn ≠ 0 и b ≠ 0.

 

Рекомендуемая литература по теме 2:[1 ÷ 2].

 

ВОПРОСЫ для самопроверки знаний по теме 2:

1. Будет ли монотонной последовательность с одинаковыми членами?

 

 

 

 

2. Будут ли числа 0 и 1 пределами последовательности         {0, 1, 0, 1, …}?

 

 

 

 

3. Можно ли из ограниченной последовательности {1/n} извлечь (выделить) бесконечно большую последовательность?

 

 

 

 

4. Пусть число 5 является пределом последовательности. Будет ли конечным число членов этой последовательности, содержащихся в интервале (3,5; 4,5)?

 

 

 

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 427; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!