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Archivi giornalieri: 7 agosto 2014

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SPAZI METRICI

8.7- Successioni Convergenti di punti di un spazio metrico.-

8.7.1 Successioni Convergenti.

Consideriamo una successioneSM Sdi punti di uno spazio metrico SM M20 8.7.2 Definizione di successione convergente.-

La successione

SM Ssi dice Convergente al puntoSM S1(questo fatto si denota con il simbolo)SM S2 se per ogni ε > 0 si può fissare un N numero naturale tale che per ogni n ≥ N la disuguaglianza SM S3sia verificata.

Ovvero:SM S0

Osservazione 1

In altre parole , la successione

SM Sé convergente al punto

SM S1se ad ogni sfera con centro in x e raggio ε appartengono tutti i punti di questa successione, a partire da un determinato punto in poi (e, quindi, all’esterno della sfera si trovano soltanto un numero finito dei punti di M).

 8.7.3 Definizione di punto limite di una successione.-

Il puntoSM S1é detto allora limite della successione

SM Se si denota co il simboloSM S4pertanto :SM S5Osservazione 1

Il simbolo

SM S2significa ” x_n converge ad x “, ossia, in forma esplicita, ” per n→∞, la successione converge ad x secondo la metrica ρ “.

8.7.4.- Definizione di Successione Divergente.-

Se per una successione

SM Snon esiste nessun punto

SM S1per il quale sarebbe valida la relazione

SM S2La successione si dice divergente.

8.7.4a.- Esempi

Se M é la retta numerica, SM S6con la metricaSM S7allora la definizione 8.7.2 assume la seguente forma :

Una successione di numeri reali SM S8converge a un numero reale x se per ogni ε > 0 si può fissare un N tale che per ogni n ≥ N  la disuguaglianza SM S9sia verificata.

Così, la successione dei punti SM S10sulla retta numerica (con la metrica )

SM S7converge al punto x = 0; infatti, per un dato ε > 0, consideriamo un numero naturale N > 1/ε, per ogni n ≥N, abbiamo SM S11cosicchè i punti corrispondenti di SM S12appartengono alla sfera di raggio ε e di centro x = 0.

8.7.5 Lemma sulla continuità della distanza.-

Vogliamo dimostrare che le relazioni :SM S13SM S14in uno spazio metrico M, implicano la relazione SM S15DIM.:

Fissiamo per un dato ε > 0 un N tale che, per n > N sia verificata la disuguaglianza SM S16SM S17in accordo con la disuguaglianza di quadrilateroSM S19é verificata  per gli stessi n>N la disuguaglianzaSM S18il che dimostra la relazione

SM S15

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8.7.6 Proprietà delle successioni convergenti

a) Siano

SM S12SM S20due successioni numeriche convergenti allora le relazioni :SM S13SM S14con SM S21implicano la disuguaglianzaSM S22DIM.:

Se supponiamo che  x>y e che ε=x-y>0 troviamo un numero N tale che, per n>N, siano verificate le disuguaglianzeSM S00AlloraSM S000ovveroSM S0000in contraddizione con l’ipotesi

SM S22la proposizione é quindi dimostrata.

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8.7.6 Proprietà delle successioni convergenti

b) Siano

SM S12SM S20due successioni numeriche convergenti allora le relazioni :SM S13SM S14implicano la relazioneSM S23DIM.:

dalle ipotesi scaturisce quanto segue: troviamo per un dato ε > 0 un numero N tale che, per  n≥N, siano verificate le disuguaglianze

SM S00Allora, per gli stessi n≥N, é verificata anche la disuguaglianzaSM SScome dovevasi dimostrare.

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8.7.7 Proprietà delle successioni convergenti

c) Siano

SM S12SM S20SM S25tre successioni numeriche convergenti allora le relazioni :SM S13SM S14SM S26conSM S27implicano la disuguaglianzaSM S28DIM.:

La dimostrazione discende immediatamente dalle proprietà a) e b).

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8.7.8 Proprietà delle successioni convergenti

  d) Sia SM M20 uno spazio reale a m dimensioni aventi la metricafSM dseSM S29SM S30alloraSM S31vogliamo dimostrare che:

la convergenza di una successione di vettoriSM S32a un vettoreSM S29é equivalente alla convergenza di m successioni numeriche SM S33DIM.:

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8.7.9 Proprietà delle successioni convergenti.-

e) Se una successione SM S12é convergente, essa converge verso un unico elemento dello spazio

SM M20DIM.:

 

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 8.7.10 Proprietà delle successioni convergenti.-

f) Se una successione

SM S8é convergente, essa é limitata nello spazio

SM M20(in altre parole, i numeri SM S34dove b é un elemento di uno spazio

SM M20formano un insieme limitato sulla retta numerica).

DIM.:

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Seguirà …

Lo studio dei …Spazi Metrici Limitati

 
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Pubblicato da su 7 agosto 2014 in MATEMATICA

 

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