Что такое фундаментальная последовательность

Фундаментальная последовательность

Фундаментальная последовательность, или сходящаяся в себе последовательность, или последовательность Коши — последовательность точек метрического пространства такая, что для любого заданного расстояния существует элемент последовательности, начиная с которого все элементы последовательности находятся друг от друга на расстоянии менее, чем заданное.

Содержание

Определение

Последовательность точек метрического пространства называется фундаментальной, если она удовлетворяет критерию Коши:

для любого 0″ border=»0″ /> существует такое натуральное , что для всех N_\varepsilon» border=»0″ />.

Связанные определения

Свойства

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Фундаментальная последовательность» в других словарях:

Числовая последовательность — Последовательность Числовая последовательность это последовательность элементов числового пространства. Числовые пос … Википедия

КОШИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ — то же, что фундаментальная последовательность … Математическая энциклопедия

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО — вещественное число, положительное число, отрицательное число или нуль. Понятие Д. ч. возникло путем расширения понятия рационального числа. Необходимость этого расширения обусловлена как практическим использованием математики при выражении… … Математическая энциклопедия

Конструктивные способы определения вещественного числа — При конструктивном подходе к определению вещественного числа вещественные числа строят, исходя из рациональных, которые считают заданными. Во всех трёх нижеизложенных способах за основу берутся рациональные числа и конструируются новые объекты,… … Википедия

МЕТРИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО — множество Xвместе с нек рой метрикойr на ном. Теоретико множественный подход к изучению фигур (пространств) основан на исследовании взаимного расположения составляющих их элементарных частей. Одной из фундаментальных характеристик взаимного… … Математическая энциклопедия

Источник

Критерий Коши сходимости последовательности.

Фундаментальная последовательность.

Последовательность \(\\>\) называют фундаментальной, если она удовлетворяет условию Коши: для каждого \(\varepsilon>0\) существует такое натуральное число \(n_<\varepsilon>\), что для любого \(n\geq n_<\varepsilon>\) и любого \(m\geq n_<\varepsilon>\) справедливо неравенство \(|x_-x_| 0 \ \exists n_<\varepsilon>: \ \forall n\geq n_ <\varepsilon>\ \forall m\geq n_<\varepsilon>\rightarrow|x_-x_| 0 \ \exists n_<\varepsilon>: \ \forall n\geq n_ <\varepsilon>\ \forall p\in\mathbb\rightarrow|x_-x_| Теорема.

Для того чтобы последовательность имела конечный предел, необходимо и достаточно, чтобы она была фундаментальной.

Необходимость. Пусть последовательность \(\\>\) имеет конечный предел, равный a. По определению предела
$$
\forall\varepsilon>0 \displaystyle \exists N_<\varepsilon>:\forall p\geq N_<\varepsilon>\rightarrow|x_

-a| 0 \ \exists n_\varepsilon:\forall n\geq n_\varepsilon \ \forall m\geq n_\varepsilon\rightarrow|x_n-x_m| 0 \ \exists k_\varepsilon:\quad \forall k\geq k_\varepsilon\rightarrow Пример.

Доказать, что последовательность \(\\), где
$$
x_=1+\frac<1><2>+\ldots+\frac<1>,\nonumber
$$
расходится.

\(\triangle\) Последовательность \(\\>\) расходится, если не выполняется условие Коши \eqref, то есть
$$
\exists \varepsilon_0>0: \ \forall k\in\mathbb\quad\exists n\geq k\quad\exists m\geq k: \ |x_-x_|\geq \varepsilon_0.\label
$$

Таким образом, условие \eqref выполняется при \(\displaystyle \varepsilon_0=\frac<1><2>\), и в силу критерия Коши последовательность \(\\>\) расходится. \(\blacktriangle\)

Источник

Как первокурсник определение Коши сократил

Под катом я расскажу Вам маленькую и отнюдь не шокирующую историю, большинство из вас, наверное, скажет что я надумал хоть какую-то важность этого события и что все нижеописанное является очевидным, но для меня это было маленькой победой. Если все же интересно, добро пожаловать.

Сразу хочется обговорить несколько моментов: я первокурсник, поэтому в матанализе я смысле ровном счетом ничего, ни на какое открытие не претендую и статью написал, чтобы послушать мнение местных экспертов.

Все началось с первого в моей жизни коллоквиума по дисциплине Математический анализ, одно из заданий которого содержало определение не фундаментальной последовательности по Коши. Под катом трафик.
Я, не долго думая, написал следущее:

Посмотрел, прикинул и оставил. Через неделю получил свою работу с не зачтенным номером с кратким пояснением.

Меня это расстроило, и я решил понять, действительно ли мой вариант неправилен, решил подойти к преподавателю. После долгих дискуссий и формальных объяснений я попросил привести мне контр-пример, на что получил согласие, однако учитель обмолвился, что ему требуется время и что даже если мы не можем придумать такой пример не значит, что его нет.

Спустя пару преподаватель подозвал меня, чтобы доказать мне контр-примером то, что мое определение является лишь частным случаем. На тот момент я уже и сам склонялся к этому, однако решил выслушать. После того, как он расписал огромную и сложную последовательность, которую ваш покорный слуга, увы, забыл, он начал уже было объяснять мне и тут я понимаю, что этот пример более чем полностью удовлетворяет моему определению не фундаментальной последовательности. Уже на этом этапе моя оценка была исправлена на 5, с обмолвкой о том, что преподаватель все же убежден, что формально я не прав. Однако об оценке уже никто не думал, целую неделю я провел в размышлениях о контр-примере для моего определения.

Спустя неделю, так ни к чему и не придя, подошел я к преподавателю и рассказав о том, что я потерпел крах в поиске анти-примера, услышал, что по мнению преподавателя оба утверждения эквивалентны.
Вот доказательство, которое мы соорудили:
Доказывать будем эквивалентность утверждений фундаментальности. Возьмем отрицание от моего определения не фундаментальной последовательности.

И рассмотрим два следования, чтобы доказать эквивалентность.

Таким образом, из определения Коши можно убрать к-нулевое. Хотелось бы получить фидбек, особенно на предмет правильности доказательства.

Источник

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

Лит.:[1] Александров П. С., Введение в теорию множеств и общую топологию, М., 1977; [2] Колмогоров А. Н., Фомин С. В., Элементы теории функций и функционального анализа, 5 изд., М., 1981; [3] Келли Дж., Общая топология, пер. с англ., 2 изд., М., 1981,
Л. Д. Кудрявцев.

Смотреть что такое «ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ» в других словарях:

Фундаментальная последовательность — Фундаментальная последовательность, или сходящаяся в себе последовательность, или последовательность Коши последовательность точек метрического пространства такая, что для любого заданного расстояния существует элемент последовательности, начиная … Википедия

Числовая последовательность — Последовательность Числовая последовательность это последовательность элементов числового пространства. Числовые пос … Википедия

КОШИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ — то же, что фундаментальная последовательность … Математическая энциклопедия

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО — вещественное число, положительное число, отрицательное число или нуль. Понятие Д. ч. возникло путем расширения понятия рационального числа. Необходимость этого расширения обусловлена как практическим использованием математики при выражении… … Математическая энциклопедия

Конструктивные способы определения вещественного числа — При конструктивном подходе к определению вещественного числа вещественные числа строят, исходя из рациональных, которые считают заданными. Во всех трёх нижеизложенных способах за основу берутся рациональные числа и конструируются новые объекты,… … Википедия

МЕТРИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО — множество Xвместе с нек рой метрикойr на ном. Теоретико множественный подход к изучению фигур (пространств) основан на исследовании взаимного расположения составляющих их элементарных частей. Одной из фундаментальных характеристик взаимного… … Математическая энциклопедия

Источник