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试利用区间套定理证明确界原理.
试利用区间套定理证明确界原理.
admin
2022-11-23
39
问题
试利用区间套定理证明确界原理.
选项
答案
设S为一非空有上界M的数集.因其非空,故有a
0
∈S.不妨设a
0
不是S的上界(否则a
0
为S的最大元,即为S的上确界),记[a
1
,b
1
]=[a
0
,M]. 将[a
1
,b
1
]二等分,其中必有一子区间,其右端点为S的上界,但左端点不是S的上界,记之为[a
2
,b
2
].再将[a
2
,b
2
]二等分.其中必有一子区间,其右端点是S的上界,而左端点不是S的上界,记之为[a
3
,b
3
].依此类推,得到一区间套{[a
n
,b
n
]}.其中b
n
恒为S的上界,a
n
恒非S的上界,且 b
n
-a
n
=[*](n→∞) 由区间套定理,[*]ξ∈[a
n
,b
n
](n=1,2,…). 现证ξ即为supS: (1)[*]x∈S,有x≤b
n
,令n→∞.得x≤ξ,即ξ为S的上界. (2)[*]ε∈>0,由[*];由于a
n
不是S的上界,因此ξ-ε更不是S的上界.所以ξ是S的最小上界,即supS=ξ.同理可证有下界的非空数集必有下确界.
解析
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0
考研数学一
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