【菲赫金哥爾茨微積分學(xué)教程精讀筆記Ep76】上極限及下極限:定義
因為這一部分算是實數(shù)理論里比較復(fù)雜且重要,應(yīng)用較廣泛的一部分,所以,我翻了手上庫存的所有教材,大概普遍上,上/下極限有兩種方法定義,然后還有了解一些有趣數(shù)學(xué)符號,有助于數(shù)學(xué)教材的閱讀也是這篇文章的目的之一。
我們先復(fù)習(xí)子列(部分?jǐn)?shù)列)的概念(Ep73)——

子列/部分?jǐn)?shù)列,即從已知數(shù)列{xn}選出一個 全新的數(shù)列,操作如下——
從{xn}選出第一項xn1作為子列的第一項,n1>=1;
從{xn1,xn1+1,……}選出xn2作為子列的第二項,n2>n1;
以此類推,……
從{xnk,xnk+1,……}選出xn(k+1)作為子列的第k+1項,n(k+1)>nk;
由此構(gòu)造出{xn}的一個子列。
下面開始介紹上/下極限的定義——
42上限及下限
a.定義一
第一種定義見于《微積分學(xué)教程》和華師版的《數(shù)學(xué)分析》——
以《微積分學(xué)教程》為例——

即將上/下極限定義為所有有極限的子列極限中的最大/小值,在這種定義的情況下,將∞與-∞都看作一個確定的數(shù)字。
b.定義二·
第二種定義被更廣泛采用,基本上常見教材都采用這種定義方式,以常庚哲、史濟懷老師的《數(shù)學(xué)分析教程》為例——


即將上/下極限定義為數(shù)列有極限子列的極限所構(gòu)成集合的上/下確界,在這種定義之下,如果這個集合的上/下確界屬于這個集合本身,那么,即可得出前兩個定義等價。
c.定義三
構(gòu)造數(shù)列的方式,見于張筑生老師的《數(shù)學(xué)分析新講》以及伍勝健的《數(shù)學(xué)分析》,以《數(shù)學(xué)分析新講》為例——


構(gòu)造方式為,依次先構(gòu)造出一系列數(shù)集——
A1={x1,x2,……,xk,……};
A2={x2,x3,……,xk,……};
……
An={xn,xn+1,……,xk,……};
……
構(gòu)造數(shù)列{yn}和{zn},其中yn是An的下確界,zn是An的上確界,這兩個數(shù)列如果有極限,其極限則分別為{xn}的下/上極限。
這個構(gòu)造也是《微積分學(xué)教程》中用來證明一個性質(zhì)一個工具。我們下次開始聊上/下極限相關(guān)的定理與性質(zhì)。
今天就到這里!