De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
În matematică , limita unei succesiuni de mulțimi , {\ displaystyle (A_ {n}) _ {n}} , este un set care conține elementele care sunt conținute într-un număr infinit de seturi {\ displaystyle A_ {n}} și care sunt excluse cel mult dintr-un număr finit dintre ele.
Secvențe monotone
O succesiune de seturi {\ displaystyle (A_ {n}) _ {n}} se numește monoton dacă este:
- crescând (indicat cu {\ displaystyle A_ {n} \ uparrow} ), sau daca {\ displaystyle \ forall n \ in \ mathbb {N}: A_ {n} \ subseteq A_ {n + 1}} ;
- descrescător (indicat cu {\ displaystyle A_ {n} \ downarrow} ), sau daca {\ displaystyle \ forall n \ in \ mathbb {N}: A_ {n} \ supseteq A_ {n + 1}} .
Într-o succesiune crescândă, dat fiind un n avem:
- {\ displaystyle \ bigcup _ {i = 1} ^ {n} A_ {i} = A_ {n}}
Limita unei secvențe în creștere pentru n tendința la infinit este definită de:
- {\ displaystyle \ lim _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = \ lim _ {n \ rightarrow \ infty} \ bigcup _ {i = 1} ^ {n} A_ {i} = \ bigcup _ {i = 1} ^ {\ infty} A_ {i} = A}
și, prin urmare, mulțimea conține elementele aparținând tuturor mulțimilor de la un anumit indice înainte. În simboluri: {\ displaystyle A_ {n} \ uparrow A} .
Într-o secvență descrescătoare, dat un n avem:
- {\ displaystyle \ bigcap _ {i = 1} ^ {n} A_ {i} = A_ {n}}
Limita unei secvențe care scade pe măsură ce n are tendința la infinit este definită de:
- {\ displaystyle \ lim _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = \ lim _ {n \ rightarrow \ infty} \ bigcap _ {i = 1} ^ {n} A_ {i} = \ bigcap _ {i = 1} ^ {\ infty} A_ {i} = A}
și este mulțimea care conține elementele conținute în toate mulțimile. În simboluri: {\ displaystyle A_ {n} \ downarrow A} .
Orice succesiune
În general, având în vedere orice succesiune de seturi, definim:
- {\ displaystyle \ liminf _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = {\ bigcup _ {n = 1} ^ {\ infty}} \ left ({\ bigcap _ {i = n} ^ {\ infty} } A_ {i} \ dreapta)}
- mulțimea care conține elementele care aparțin tuturor mulțimilor {\ displaystyle A_ {i}} plecând de la un index {\ displaystyle n} în continuare (nu cele care aparțin doar seturilor {\ displaystyle A_ {1}, A_ {2}, \ dots, A_ {n-1}} , care sunt număr finit);
- {\ displaystyle \ limsup _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = {\ bigcap _ {n = 1} ^ {\ infty}} \ left ({\ bigcup _ {m = n} ^ {\ infty} } A_ {m} \ dreapta)}
- mulțimea care conține elementele care aparțin tuturor uniunilor {\ displaystyle \ cup _ {i = n} ^ {\ infty} A_ {i}} ; cu alte cuvinte, un element aparține limitei superioare dacă, pentru oricare {\ displaystyle n} , există cel puțin un indice {\ displaystyle j \ geq n} astfel încât elementul să aparțină unui set {\ displaystyle A_ {j}} și, pentru ca acest lucru să se întâmple, este suficient ca elementul să aparțină seturilor infinite ale secvenței.
Definiția limitei inferioare este mai restrictivă și, prin urmare, avem întotdeauna:
- {\ displaystyle \ liminf _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} \ subseteq \ limsup _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n}}
Dacă limitele inferioară și superioară coincid, secvența se numește convergentă și limita sa este:
- {\ displaystyle \ lim _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = \ liminf _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n} = \ limsup _ {n \ rightarrow \ infty} A_ {n}}
Folosind notația funcției indicator , putem spune, de asemenea, că limita stabilită este definită ca:
- {\ displaystyle \ lim _ {n \ to \ infty} A_ {n} = \ {x: \ lim _ {n \ to \ infty} \ chi _ {A_ {n}} (x) = 1 \}}
Elemente conexe