הבדלים בין גרסאות בדף "הלמה של קנטור"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 16: שורה 16:
  
 
לכן הנקודה c שייכת לכל הקטעים. נניח והייתה נקודה נוספת <math>c\neq d</math> השייכת לכל הקטעים. לכן אורך כל הקטעים הוא לפחות <math>|d-c|>0</math> בסתירה לכך שהאורך שואף לאפס.
 
לכן הנקודה c שייכת לכל הקטעים. נניח והייתה נקודה נוספת <math>c\neq d</math> השייכת לכל הקטעים. לכן אורך כל הקטעים הוא לפחות <math>|d-c|>0</math> בסתירה לכך שהאורך שואף לאפס.
 +
 +
[[קטגוריה:אינפי]]

גרסה מ־00:56, 15 בפברואר 2012

חזרה למשפטים באינפי

הלמה של קנטור

תהי I_n סדרה של קטעים סגורים המוכלים זה בזה I_1\supseteq I_2\supseteq ..., כך שאורך הקטעים שואף לאפס. אזי קיימת נקודה יחידה c הנמצאת בכל הקטעים.


הוכחה

נסמן I_n=[a_n,b_n]. לפי הנתון שהקטעים מוכלים זה בזה, ניתן להסיק כי a_n מונוטונית עולה וחסומה על ידי b_1, ואילו b_n מונוטונית יורדת וחסומה על ידי a_1.

לכן שתי הסדרות מונוטוניות וחסומות ולכן מתכנסות. כיוון שאורך הקטעים שואף לאפס, \lim |b_n-a_n|=0 ולכן גבול הסדרות זהה. נוכיח כי הנקודה

c=\lim a_n=\lim b_n

מקיימת את הדרוש.


נניח בשלילה, כי קיים קטע כך ש c\notin [a_k,b_k]. לכן c<a_k או c>b_k וכיוון שאילו סדרות מונוטוניות, הגבול שלהן שונה מ-c בסתירה. (\lim a_n \geq a_k > c או \lim b_n \leq b_k < c.)

לכן הנקודה c שייכת לכל הקטעים. נניח והייתה נקודה נוספת c\neq d השייכת לכל הקטעים. לכן אורך כל הקטעים הוא לפחות |d-c|>0 בסתירה לכך שהאורך שואף לאפס.