הבדלים בין גרסאות בדף "משתמש:איתמר שטיין"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(שאלה 2)
שורה 55: שורה 55:
  
 
==שאלה 2==
 
==שאלה 2==
 +
 +
===סעיף א===
 +
 +
טענת עזר: אם <math>A,B</math> קבוצות חסומות מלעיל אז
 +
 +
 +
<math>\sup(A+B)=\sup(A)+\sup(B)</math>
 +
 +
 +
הוכחה: נוכיח שהמספר <math>\sup(A)+\sup(B)</math>  מקיים את התכונות של <math>\sup(A+B)</math>

גרסה מ־11:26, 28 בינואר 2013


שאלה 1

  • סעיף ב

ידוע כי \liminf_{n\rightarrow \infty}(a_n \cdot n)>0

נניח ש

\liminf_{n\rightarrow \infty}(a_n \cdot n)=c>0


נסמן b_n=a_n\cdot n

כלומר

\liminf_{n\rightarrow \infty}b_n=c>0


טענת עזר: קיים N כך שאם n>N אז b_n>\frac{c}{2}

(במילים אחרות: יש רק מספר סופי של איברים ב b_n שיותר קטנים מ \frac{c}{2})

הוכחה: נניח בשלילה שזה לא נכון, כלומר קיימים אינסוף איברים מ b_n שעבורם b_n\leq \frac{c}{2}

אז קיימת תת סדרה b_{n_k} כך ש b_{n_k}\leq \frac{c}{2} לכל k\in \mathbb{N}

נשים לב ש b_n היא חסומה מלרע ולכן b_{n_k} חסומה גם מלעיל וגם מלרע.

לכן ל b_{n_k} יש תת סדרה מתכנסת b_{n_{k_l}} כך ש

\lim_{l\rightarrow\infty}b_{n_{k_l}}\leq \frac {c}{2}

וזאת בסתירה לכך ש \liminf_{n\rightarrow \infty}b_n=c>\frac{c}{2}

זה מוכיח את טענת העזר.

כעת, אנחנו יודעים שהחל מ N\in \mathbb{N} כלשהוא מתקיים

b_n>\frac{c}{2}

אבל בגלל ש b_n=a_n\cdot n זה אומר שהחל מאותו N\in \mathbb{N} מתקיים

a_n > \frac{c}{2} \frac{1}{n}

בגלל שהטור \ \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n} מתבדר

נובע ממבחן ההשוואה לטורים חיוביים שגם הטור \ \sum_{n=1}^\infty  a_n מתבדר.

שאלה 2

סעיף א

טענת עזר: אם A,B קבוצות חסומות מלעיל אז


\sup(A+B)=\sup(A)+\sup(B)


הוכחה: נוכיח שהמספר \sup(A)+\sup(B) מקיים את התכונות של \sup(A+B)