Билеты (973774)
Текст из файла
БИЛЕТ 1. Точные грани числовых множеств. Теорема существования (без доказательства)
Точной верхней гранью числового множества (
) называется число
, такое что:
1) S- верхняя граница (
).
2) Для любого положительного числа в множестве M можно найти число
, такое что
>
-
. (
>
-
)
Точной нижней гранью числового множества (
) называется число
, такое что:
1) S- нижняя граница (
).
2) Для любого положительного числа в множестве M можно найти число
, такое что
+
. (
+
)
Теорема существования: Пусть
,
, ограниченное сверху (снизу), тогда существует точная верхняя (нижняя) грань.
БИЛЕТ 2. Бесконечно малые и ограниченные последовательности. Арифметика бесконечно малых последовательностей.
Определение: Последовательность будем называть бесконечно малой последовательностью, если
, то есть
.
Теорема:
бесконечно
малая последовательность.
(I)-
(II)-
(I) (II)
=
(II) (I)
=
Замечание: Фактически мы дали эквивалентность определений сходящейся последовательности.
Определение: Последовательность будем называть ограниченной последовательностью, если
.
Замечание: Ранее мы доказали, что всякая сходящаяся, в том числе и бесконечно малая последовательность ограничена.
Арифметика бесконечно малых последовательностей.
Теорема: сумма двух бесконечно малых последовательностей есть бесконечно малая последовательность.
Пусть
. Возьмем произвольный
.
Аналогично
.
Обозначим .
Тогда
.
То есть
Теорема: произведение бесконечно малой последовательности на ограниченную последовательность есть бесконечно малая последовательность.
,
- ограниченная, то есть
.
Возьмем произвольный .
- бесконечно малая.
.
Обозначим . Тогда
.
То есть
Замечание: сходимость ограниченной последовательности здесь не требуется.
БИЛЕТ 3. Бесконечно большие последовательности. Теорема о связи между бесконечно больших и бесконечно малых последовательностей.
Определение: Последовательность называется бесконечно большой, если для любого
существует номер
такой, что для любого
выполняется неравенство:
Формально:
Теорема: Если - б.б. и все её члены отличны от нуля то последовательность
бесконечно малая, и, обратно, если - б.м. последовательность и все её члены отличны от
нуля, то - б.б.
Док-во: Пусть - б.б. Возьмем произвольное
и положим .
С огласно определению для этого существует такой номер N, что при
будет
. Отсюда получаем, что:
для всех . А это значит, что последовательность - б.м.
БИЛЕТ 4. Предел числовой последовательности. Теорема об арифметике пределов последовательностей (док-во для суммы и произведения).
Определение: функцию называют числовой последовательностью.
- члены числовой последовательности.
- номер члена числовой последовательности.
или
,
=
,
-общий член.
Определение: Число называется пределом последовательности
(пишут
), если для любого положительного числа
(
>0) можно указать такое число
, зависящее от
, что
для всех
.
Арифметика:
Пусть ,
. Тогда:
1) существует
2) существует
3) если
то существует
.
Доказательства:
где
и
- бесконечно малые последовательности.
1)
бесконечно малые.
бесконечно малые.
2)
=
бесконечно малая бесконечно малая
бесконечно малая
Дополнительно:
3) где
- бесконечно малая последовательность.
По условию
-ограниченная.
бесконечно малая.
БИЛЕТ 5. Единственность предела. Ограниченность сходящейся последовательности.
Теорема: (о единственности предела): Если -сходящаяся, то предел единственный.
Доказательство:
Пусть ,
,
.
Для определенности имеем:
.
<
<
<
.
<
.
Противоречие.
Теорема: (об ограниченности сходящейся последовательности): Если -сходится, то она ограничена.
- сходящаяся
:
.
Возьмем =1
.
Обозначим , тогда
, тогда
Отсюда для обоих случаев
Замечание: обратное не верно.
БИЛЕТ 6. Свойства сходящихся последовательностей, связанные с неравенствами.
Теорема: (о предельном переходе в неравенство):
Пусть ,
.
. Тогда
.
Доказательство (от противного):
Пусть .
Возьмем .
Обозначим
.
- противоречие.
Замечание: Если для элементов последовательности выполняется , то отсюда не следует, что
.
.
=
,
=
,
.
Теорема (о промежуточной последовательности).
Пусть
,
и
. Тогда существует
.
Доказательство:
Возьмем произвольный .
. Тогда
.
. (
).
.
Теорема: (об отделимости от нуля).
Пусть
и
. Тогда
.
Замечание: - ограниченная.
(
).
.
.
БИЛЕТ 7. Монотонные последовательности. Теорема о пределе монотонной последовательности.
Определение: -монотонно возрастающая (монотонно убывающая), если
(
). Если неравенства строгие, то последовательности строго возрастающие (убывающие).
Теорема (о пределе монотонной последовательности). Пусть -монотонно возрастает и ограничена сверху. Тогда она сходится, причем
.
Доказательство:
ограничена сверху =>по теореме существования точной верхней грани
. Докажем, что
.
: 1)
2) .
Возьмем произвольный , обозначим
из 2).
1)=>
2)=>
(монот. возр).
Из этого следует, что ,
=>
.
Мы доказали достаточное условие числовой сходимости последовательности (монот. и огр.)
(огр. на б.м.).
БИЛЕТ 8 Подпоследовательности. Частичные пределы. Теорема о частичных пределах сходящейся подпоследовательности.
Определение: Пусть дана некая последовательность . Из элементов этой последовательности извлечем другую последовательность
, где последовательность
-номера элементов исходной последовательности, причем
Тогда последовательность
-подпоследовательность последовательности
.
Замечание: Элементы подпоследовательности выбираются в порядке их следования в исходной последовательности. .
Определение: Если , то
-частичный предел последовательности
.
Теорема (о частичных пределах сходящейся подпоследовательности): Пусть , тогда
.
Доказательство:
Возьмем произвольный , тогда
.
Возьмем произвольную . Обозначим
. Тогда
имеем:
. Таким образом:
.
Замечание: Понятие частичных пределов для сходящихся последовательностей не нужно.
БИЛЕТ 9. Лемма о вложенных отрезках.
Пусть =
,
=1,2,…, причем
…, то есть
,
. Тогда
, то есть
.
Доказательство.
Рассмотрим ,
,
ограничено сверху, так как любое
является верхней границей множества
в силу вложенности отрезков.
. Тогда:
а) - верхняя граница
, то есть
.
б) - наименьшая из всех границ, то есть
.
.
Замечание: Если в условиях леммы хотя бы один из концов исключить, то аналогичная лемма будет не верна.
.
( ] ] ] ]
0 1/3 1/2 1
БИЛЕТ 10. Теорема Больцано-Вейерштрасса.
Теорема: Из всякой ограниченной последовательности можно выделить сходящуюся подпоследовательность.
Доказательство: (метод деления пополам).
I). Проведем построение системы отрезков.
ограниченная
.
Рассмотрим точку - середину отрезка
.
1) В отрезке содержится бесконечное число элементов
.
Тогда ,
.
2) В противном случае ,
,
-содержит бесконечное число элементов
.
Рассмотрим точку - середину
и так далее.
1.
2. в
содержится бесконечное число элементов
.
3. .
II). Выбор подпоследовательности
По лемме о вложенных отрезках:
1) произвольный элемент из
2) элемент из
:
………………………………………………….
k) элемент из
:
Докажем, что .
0 ( ).
.
БИЛЕТ 11. Критерий Коши сходимости последовательности.
Теорема (критерий Коши): Числовая последовательность сходится тогда и только тогда, когда она фундаментальна.
Замечание: Условие необходимости (=>), условие достаточности (<=), критерий- условие необходимости и достаточности (<=>).
1) Необходимость: (=>).
Пусть . Возьмем произвольный
Тогда
.
. Обозначим
, тогда
.
фундаментальна.
2) Достаточность: (<=).
1. фундаментальна =>
ограниченная
.
Возьмем ,
, тогда
.
Обозначим .
.
ограничена.
2. Теорема Больцано-Вейерштрасса.
ограниченная =>
- сходящаяся. Обозначим
3. Докажем, что
Возьмем произвольный .
фундаментальная =>
.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.