barriers / 阅读 / 详情

零点存在性定理是什么?

2023-08-22 09:25:50
共1条回复
瑞瑞爱吃桃

零点存在性定理

设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)与 f(b)异号(即f(a)× f(b)<0),那么在开区间(a,b)内至少有函数f(x)的一个零点,即至少有一点ξ(a<ξ<b)使f(ξ)=0。

证明:不妨设f(a)<0,f(b)>0.令

E={x|f(x)<0,x∈[a,b]}.

由f(a)<0知E≠Φ,且b为E的一个上界,于是根据确界存在原理,

存在ξ=supE∈[a,b].

下证f(ξ)=0(注意到f(a)≠0,f(b)≠0,故此时必有ξ∈(a,b).).事实上,

(i)若f(ξ)<0,则ξ∈[a,b).由函数连续的局部保号性知

存在δ>0,对x1∈(ξ,ξ+δ):f(x)<0→存在x1∈E:x1>supE,

这与supE为E的上界矛盾;

(ii)若f(ξ)>0,则ξ∈(a,b].仍由函数连续的局部保号性知

存在δ>0,对x1∈(ξ-δ,ξ):f(x)>0→存在x1为E的一个上界,且x1<ξ,

这又与supE为E的最小上界矛盾。

综合(i)(ii),即推得f(ξ)=0。

相关推荐

确界原理

确界原理是刻画实数完备性的命题之一。设非空数集S有上界,若存在实数β满足以下两个条件:1、有,(即β是S的一个上界)2、有,(即再小一点就不是上界)则称实数β为S的上确界,记为同理,若存在实数α满足以下两个条件:1、有,(即α是S的一个下界)2、有,(即再大一点就不是下界)则称实数α为S的下确界,记为。有时上确界也被叫做最小上界,下确界也被叫做最大下界。注意:S的上确界(或下确界)可能属于S,也可能不属于S。当上确界(或下确界)属于S时,不难证明上确界(或下确界)就是S中的最大数(或最小数)。
2023-08-13 08:14:481

什么是确界原理?什么是单调有界原理?什么是柯西准则?

确界原理( supremum and infimum principle )是刻画实数连续性的命题之一。设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。有界集定义定义一:设S为R的一个数集。若存在数M(L),使得对一切x∈S,都有x≤M(x≥L),则称S为有上界(下界)的数集,数M(L)称为S的一个上界(下界)。若数集S既有上界又有下界,则称S为有界集。若S不是有界集,则称S为无界集。例题:证明数集N+={n|n为正整数}有下界而无上界。[1]证:显然,任何一个不大于零1的实数都是N+的下界,故N+为有下界的数集。现在要证N无上界,按照定义,只需证明:对于无论多么大的数M,总存在某个正整数n0(∈N+),使得n0>M。事实上,对于任何一个正数M(不论这个数是多么的大),总存在一个数N=[M]+1([X]表示不超过X的最大整数),使得N>M.这就证明了N+无上界。确界的定义文字描述:若数集S有上界,显然S有无穷多个上界(因为任何大于有界集S最大的数都是S的上界),其中最小的一个我们将它称为S的上确界(用sup S表示)。同样的有,有下界数集S的最大下界称为该数集的下确界(用inf S表示)。(sup为拉丁文supermun的简写,inf为拉丁文infimun的简写)。上确界定义:设S是R中的一个数集,若数η满足(i)对一切x∈S,有η≥x,即η是S的上界;(ii)对任何的a<η,存在x0∈S,使得x0>a,即η是S的最小上界,则称η为数集s的上确界;下确界定义:设S是R的一个数集,若数ξ满足:(i)对一切x∈S,有ξ≤x,即ξ是S的下界;(i)对任何的β>ξ,存在x0∈S,使得x0<β,即ξ是S的最大下界,则称ξ为数集的S的下确界;确界原理
2023-08-13 08:15:201

确界原理的证明

确界原理的证明是非空有界上(下)数集,必有上(下)确界。1、确界原理证明单调有界定理。单调有界定理:任何单调有界数列必有极限。2、确界原理证明区间套定理区间套定理。3、确界原理证明有限覆盖定理。有限覆盖定理:闭区间[a,b]的任一开覆盖H都有有限的子覆盖。4、确界原理证明聚点定理。5、确界原理证明Cauchy收敛准则。6、确界原理是刻画实数完备性的命题之一。设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。
2023-08-13 08:15:271

确界原理说明了什么或者说作用??

所谓实数的连续性指的是,对于实数集R的任意分割所产生的两个新数集A和B中,要么A有最大值,要么B有最小值.或者换句话说,分割的这一点要么属于A,要么属于B,不可能一个都不属于. 用确界原理证明连续性,不妨假设对实数的一组分割A/B中,A没有最大值,只要证明B有最小值就证明了连续性.当然你假设B中没有最小值,去证明A中一定有最大值也是可以的. 因为A是非空并且有上界的,B中每个元素都是A的上界,根据确界原理,A有上确界.设上确界为ξ,显然ξ?A,因为如果ξ∈A,那么ξ就是A中最大值,和前提矛盾. 现证明ξ是B中最小值.如果不是这样,不妨设B中存在一个数η2>0,根据上确界的定义,ξ-ε=(ξ+η)/2不再是A的上界,也就是说A中存在某个数x,x>(ξ+η)/2. 而ξ>η,所以(ξ+η)/2>(η+η)/2=η,综上,在A中就有一个数x>η,所以η∈A,和假设"B中存在一个数η<ξ"矛盾.所以ξ一定是B中的最小值. 这样就证明了实数的连续性.
2023-08-13 08:16:031

实数系几大基本定理都有什么?

就好看了还看见了好看
2023-08-13 08:16:155

开覆盖证明确界原理

百度知道怎么用有限覆盖定理证明确界定理(不能使用六大定理的等价替换来证明)9证明:用反证法.假设存在集合A有上界M但没有上确界,设a为A中的一个元素.则a考虑闭区间[a,M]上的每一个元素x,取它的一个邻域I[x],具体取法如下:(1)如果x是A的上界,那么由反证假设知x不是A的上确界,即存在比x更小的A的上界x".取I[x]=(x",2x-x").显然I[x]内的所有元素都是A的上界.(2)如果x不是A的上界,那么必存在A的元素a"使得a">x.取I[x]=(2x-a",a").显然I[x]内的所有元素都不是A的上界.这样对闭区间[a,M]上的每一个元素x,它都属于它的邻域,即我们构造了一个闭区间[a,M]的无限开覆盖.由有限覆盖定理,其中必存在有限个邻域覆盖整个区间.在这有限个邻域中取所有满足x是A的上界(即条件(1))的区间I[x],设这些区间的左端点(共有限个)的最小值为x0.显然x0是A的一个上界.考虑x0,显然x0∈[a,M],但x0却不属于有限个区间中的任何一个.这是因为它既不属于由条件(1)构造的I[x](它比这些区间中的任何数都小),也不属于由条件(2)构造的I[x](这些区间中所有的数都不是A的上界).这就构成了矛盾!对于下界及下确界的情况完全类似.证毕.
2023-08-13 08:16:421

数学分析之数集·确界原理

supA=a,supB=b,由上确界定义,对任给的ε>0,存在x∈A,y∈B,使得a-ε<x≤a,b-ε<y≤b,所以对2ε>0存在x+y∈A+B,使得a+b-2ε<x+y≤a+b,这就是说sup(A+B)=a+b。
2023-08-13 08:16:521

上确界下确界通俗解释 上确界下确界通俗的解释

1、上确界的定义:首先上确界一定是一个上界,在上界的基础上进一步缩小,直到不是上界为止,这个临界点就是上确界,也就是说上确界是一个最小上界。 2、下确界的定义:同理可得下确界是E的一个最大下界,只要这个下确界稍微一大点,就不是下界了。集合中就可以找到一个元素小于它。由此引出一个十分重要的定理:确界原理,这是实数连续性的一种表现形式。
2023-08-13 08:16:591

数学分析的数集,确界原理。第4条第4节。重点是验证不会!求大神,谢谢

上确界1,下确界1/2,验证:首先任意x<1其次对任意ε>0,只要取n>ln(1/ε)/ln2,就有x满足x>1-ε所以1是上确界同样有任意x≥1/2其次,对任意ε>0,取n=1,x=1/2<1/2+ε,因此1/2是下确界
2023-08-13 08:17:091

用确界原理证明有限覆盖定理。 即闭区间[α,b]的任一开覆盖H都有有限的子覆盖。

【答案】:①令S={x|α<x≤b[αx]能被H中有限个开区间覆盖}; ②显然S有上界因H覆盖闭区间[αb]所以存在一个开区间(αβ)∈H使α∈(αβ)取x∈(αβ)则[αx]能被H中有限个开区间覆盖。从而x∈S故S非空; ③由确界原理存在r=supS; ④现证ζ=b用反证法。 若ζ≠b则α<ζ<b由H覆盖闭区间[αb]知一定存在(α1β1)∈H使ζ∈(α1β1)取x1x2使α<x1<ζ<x2<β1且x1∈S则[αx1]能被H中有限个开区间覆盖把(α1β1)加进去就推得x2∈S。这与ζ=supS矛盾故ζ=b即定理结论成立。①令S={x|α<x≤b,[α,x]能被H中有限个开区间覆盖};②显然S有上界,因H覆盖闭区间[α,b],所以存在一个开区间(α,β)∈H,使α∈(α,β),取x∈(α,β),则[α,x]能被H中有限个开区间覆盖。从而x∈S,故S非空;③由确界原理存在r=supS;④现证ζ=b,用反证法。若ζ≠b,则α<ζ<b,由H覆盖闭区间[α,b]知,一定存在(α1,β1)∈H,使ζ∈(α1,β1),取x1,x2,使α<x1<ζ<x2<β1,且x1∈S,则[α,x1]能被H中有限个开区间覆盖,把(α1,β1)加进去,就推得x2∈S。这与ζ=supS矛盾,故ζ=b,即定理结论成立。
2023-08-13 08:17:281

利用单调有界原理证明确界原理

证明:已知实数集A非空.存在a属于A,不妨设a不是A的上界,另外,知存在b是A的上界,记a1= a,b1=b ,用a1 ,b1 的中点(a1+b1)/2 二等分[a1 ,b1 ],如果(a1+b1)/2属于B ,则取a2 =a1 ,b2 =(a1+b1)/2 ;如果(a1+b1)/2属于A ,则取a2 =(a1+b1)/2 ,b2 =b1 ;……如此继续下去,便得两串数列 .其中{an}属于A 单调上升有上界(例如b1 ),{bn} 单调下降有下界(例如a1 )并且bn -an= (b1-a1)/2 (n-->无穷) .由单调有界定理,知存在 r,使liman = r (n-->无穷).由 lim(bn-an )=0 有 liman+(bn-an )= r (n-->无穷)因为{bn}是A的上界,所以对任意x属于A ,有x无穷 ,x无穷)bn = r 所以 r是A的上界.而 任意c>0由lim(n-->无穷)an = r知任意c>0知存在N,当n>N 有r-c
2023-08-13 08:17:381

如何用区间套定理证明确界原理???要具体步骤,谢谢了!!!

区间套定理证明问题就是构造区间列去套就可以。就说一下有上界数集如何证有上确界,下界类似。分两步,第一步套出一个数,第二步证明这个数就是上确界。①对于数集X,如果它有上界M,就构造闭区间列U[n],U[1]=[a[1],M],a[1]是任意一个数,只要使得U[1]∩X≠u2205就可以。U[2]这样构造,如果(a[1]+M)/2到M之间有X中的数,就令U[2]=[(a[1]+M)/2,M]否则等于[a[1],(a[1]+M)/2]。U[3]构造类似,就是再把U[2]一分为二,右半边如果有X中的数就等于右半区间,否则等于左半区间。就这样一直构造下去,所有的U[n]都是递减区间列,根据闭区间套定理,它们必有一个公共元素m。②要证m就是X的上确界。下面分类讨论。1)先说如果m就是集合X中的元素,那么假设X中还有比m大的m",上述构造方法总会到最后总会有一个集合U[i]不包含m的,和m是公共元素矛盾了。这个比较好证明,就不写具体过程了。这样m在X中,而且X中还没有比m更大的数,显然m是X中的最大数,自然是上确界(根据上确界定义可知)。2)m不在X中。先证明m任意小邻域里面有X中的数。还是反证法,假设可以找到一个δ>0,使得[m-δ,m+δ]里面没有X中的数,那由于区间U[n]长度可以任意小,只要n足够大。所以总能找到一个U[j]使得U[j]长度小于δ,但所有U都包含m,于是U[j]包含于[m-δ,m+δ]中,但是[m-δ,m+δ]中没有X中元素,意思是U[j]里面就没有X中元素,和一开始约定的U[n]构造规则矛盾,所以m任意邻域都有X中数。再证X中的数不可能比m大。还是反证法,和1)完全类似,就不写了。根据上确界的定义,m是X的上确界,就找到了。
2023-08-13 08:17:481

上界与上确界的区别

“上确界”的概念是数学分析中最基本的概念。 考虑一个实数集合M. 如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。   在所有那些上界中如果有一个最小的上界,就称为M的上确界。   一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个。有界集合S,如果β满足以下条件   (1)对一切x∈S,有x≤β,即β是S的上界;   (2)对任意a<β,存在x∈S,使得x>a,即β又是S的最小上界,   则称β为集合S的上确界,记作β=supS   在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”。
2023-08-13 08:17:582

什么是上确界?

“上确界”的概念是数学分析中最基本的概念。 考虑一个实数集合M. 如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。   在所有那些上界中如果有一个最小的上界,就称为M的上确界。   一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个。有界集合S,如果β满足以下条件   (1)对一切x∈S,有x≤β,即β是S的上界;   (2)对任意a<β,存在x∈S,使得x>a,即β又是S的最小上界,   则称β为集合S的上确界,记作β=supS   在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”简单的说,一个存在上界(或下界)的集合,其上界(或下界)的数量将有无数个。比方说如果s是某个集合m的上界,即s满足m中任何数都不超过s的要求,那么很明显,s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些数也满足m中任何数都不超过s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等的要求,所以根据上界的定义s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些s+任意正数都是m的上界。所以是无数个。下界也类似,如果a是某个集合m的下界,即a满足m中任何数都不小于a的要求,那么很明显,a-1,a-0.3;a-2等等这些数也满足m中任何数都不小于a-1,a-0.3;a-2等等的要求,所以a-1,a-0.3;a-2等等这些a-任何正数的数也是m的下界,所以也是无数个。而所有上界中最小的那个,被称为上确界,那当然就只有1个了。所有下界中,最大的那个,被称为下确界,那当然也只有1个了。
2023-08-13 08:18:201

“一个数集的上确界存在,那么它必定唯一” 这个定论怎么证明?

根据确界定理可知,有界数集必有确界,以上确界为例,用反证法证明:假设有两个上确界a,b,且a<b;a为上确界,则数集中的数显然≤a,所以e=(b-a)/2>0,取数集中任何数x,x+e<=(a+b)/2<b,显然与b为上确界矛盾。所以得证一个数集的上确界存在,那么它必定唯一。确界原理( supremum and infimum principle )是刻画实数完备性的命题之一。设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。扩展资料:确界定理的推广:若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)
2023-08-13 08:18:301

用柯西收敛原理证明确界存在定理

数学分析上有证明。两者等价,都是实数系基本定理。不用柯西原理和其他定理,直接证法如下。定理 非空有上界的数集必有上确界;非空有下界的数集必有下确界。证明:任意实数x可以表示为x=[x]+(x),整数部分+非负小数部分。我们将(x)表示成无限小数形式:(x)=0.a1 a2 a3 ... an ...,其中a1,a2,...,an,...中的每一个数字都是0,1,...,9中的一个,若(x)是有限小数,则在后面接上无限个0。这称为实数的十进制无效小数表示。注意0.123000...=0.122999... 为了保持表示的唯一性,约定类似情况统一表示成前者。这样,任意实数集合S就可以由一个确定的无限小数的集合来表示:{a0+0.a1 a2 ... an ... | a0=[x], 0.a1 a2 ... an ... = (x), x属于S}。设数集S有上界,则可令S中元素的整数部分的最大者为b0,b0一定存在,否则S就无上界,并记S0={x|x属于S 且 [x]=b0}。显然由b0的定义,S0不是空集,并对任意x属于SS0,有x<b0。再令S0中元素的第一位小数中的最大者为b1,并记S1={x|x属于S0 且 x的第一位小数是b1}。显然S1亦非空集,并且对任意x属于SS1,有x<b0+0.b1。一般地,令数集Sn-1中元素的第n位小数中的最大者为bn,并记Sn={x|x属于Sn-1 且 x的第n位小数是bn}。一如既往做下去,我们得到一列非空数集S>S0>S1>...>Sn>...,和一列数b0,b1,...,bn,...,满足b0是整数,bk是0,1,...,9中的一个。令c=b0+0.b1 b2 ... bn ...,下面证明c就是S的上确界。首先,若x属于S,则或存在非负整数m,使得x不属于Sm,或对任何非负整数n有,x属于Sn。若x不属于Sm,有x < b0+0. b1 b2 ... bm <= c;若对于任意n,x属于Sn,由Sn的构造可知 x=c。 因此c是S的上界。其次,对于任意给定的e>0,当m充分大,便有 1/10^m < e。取y属于Sm,则c与y的整数部分及前m位小数是相同的,所以c-y <= 1/10^m < e,即 y>c-e,这就说明了任何小于c的数都不是S的上界。故c就是S的上确界。同理可证下确界存在性。 用柯西原理的话,先证明闭区间套定理,再证明确界存在定理。
2023-08-13 08:18:401

请详细写出确界原理证明戴德金定理的过程,谢谢!

您好,戴德金定理 对于R的任意一个分划(A,A"),(其中A是下类)要么A存在最大值,要么A"存在最大值证明 (以下证明应用结论:实数集R的两个不同元素a,b之间总有有理数)(反证法)假设存在R的分划(A,B)。其中A无最大值,B无最小值,集合A",B"定义如下A"={X|X∈A∩Q} B"={X|X∈B∩Q}则(A",B")是Q的一个分划① 若(A",B")是Q的第一类分划,即A"存在最大值r 由于A无最大值,故存在t∈A使得 r<t因此存在q∈Q使得 r<q<t 由A"的定义q属于A",但r为A"的最大值,矛盾!② 同理可得(A",B")不是Q的第二类分划③ 若(A",B")是Q的第三类分划,则(A",B")确定一个无理数w 假设w∈A,则存在t∈A使得 w<t因此存在q∈Q∩A"使得 w<q<t 但A"中的元素均小于w,矛盾! 同理w不属于B综合①②③,假设不成立,命题获证
2023-08-13 08:18:471

柯西准则如何证确界原理

只证上确界,下确界同理可证证明:设A有上界,我们来证它有上确界。不妨找A的一个上界M。先在集合A中取一点,记为x1,从x1开始以下列方式取点:在[x1,M]中取A中的一点记作x2,一定可以做到,因为x1本身是A中的点。如是再三,可取得A中的点列{xn},下面来证明它是柯西序列。若从某一项开始数列恒为一个值,则必定是柯西序列。对于非此情况的数列,由取法可知,数列随着n趋近于无穷,对于任意的r,从某项xk起之后各项(不只是相邻项)之间的差值都会小于r,所以点列{xn}是柯西序列。(注意,如果在xk之后有有限个差值大于r,则把最后的一项定为xk;若有无限项差值大于r,那么若干个r就比[x1,M]还长,不可能出现。)由此可知,无论何种情况,点列{xn}都是柯西序列,所以收敛到一点c。从点列的选法来看,c是A的一个上界,因为它大于等于A中所有的元素。同时,对于任意的e>0,由收敛序列的性质可知存在A中的一点xn,使得c+e>xn>c-e由此证明了c就是A的上确界。问题得证
2023-08-13 08:19:091

数学分析确界原理老师在证明我不理解其中n等于m正整数加一他为什么要在m加一个括号代表的是正数吗?

[M]表示比M小得最大整数,[]是取整函数
2023-08-13 08:19:332

关于确界原理的一道证明题

A与B是非空有界数集,那么它们符合确界原理必存在唯一的上(下)确界,A+B={x│z=x+y,x∈A,y∈B},那么,它们的确界是sup (A+B),根据加法法则,sup (A+B)=sup A+sup B
2023-08-13 08:19:421

为何说确界原理证明了实数是连续的?

实数都是连续的,每一个实数都紧贴着另一个实数,所以是连续的
2023-08-13 08:19:501

如何用确界原理证明连续函数在闭区间上有界

也许你不知道如何使用确界原理, 可以给你个提示考察S={t: a<=t<=b且f(x)在[a,t]上有界}, 那么S有上界, 一定有上确界, 然后你只要验证上确界就是b
2023-08-13 08:20:001

如何应用确界原理证明戴德金原理

2023-08-13 08:20:071

什么是单调有界定理

若数列单调递增有上界,或单调递减有下界,则数列必存在极限。对于递推类的数列经常使用这一原则求极限(所谓递推数列就是后一项是可以由前一项通过式子推出来的),在使用这个原则时一般包括两个步骤:1、证明数列有界(数学归纳法),单调;2、假设数列极限为A,通过递推式两端求极限建立关于A的方程,从而求出极限A。扩展资料试通过单调有界定理证明确界原理。解:不妨设数集S非空有上界,将所有不小于S中的任一元素的有理数排成一个数列{rn},并令{xn}=min{r1,r2,r3...rn}。为更直观理解{xn},举例如下:设S=[1,2]。第一次,取r1=3,则x1=min{3}=3。第二次,取r2=5,则x2=min{3,5}=3。第三次,取r3=2.5,则x3=min{3,5,2.5}=2.5。第四次,取r4=2.2,则x4=min{3,5,2.5,2.2}=2.2……以此类推。显然{xn}单调递减并且有下界(S中任何元素都是{xn}的下界),因此{xn}收敛。设极限为η,并且由上述构造可知,η≤xn≤rn。参考资料来源:百度百科-单调有界定理
2023-08-13 08:20:221

为什么确界原理对有理数集不适用?

确界属性的定义是:对于一个有序集合S,如果对于任意一个属于S的非空集合E,当E有上界时就一定有上确界,就说有序集S具备上确界属性。下确界属性类似。所以我们判断的是一个集合S中的所有子集E是否都满足这个条件,然后说这个S是否有这个属性。
2023-08-13 08:20:382

如何用确界存在定理证明聚点原理

天啊~还是你自己慢慢证吧,确实可以证得~由区间套定理去证聚点原理就有,要不?确界原理、单调有界定理、区间套定理、有限覆盖定理、聚点定理、柯西收敛准则这6个命题是等价的,你慢慢去证吧~
2023-08-13 08:21:002

确界原理证明有限覆盖定理,这个证明有问题吗

所谓有限覆盖定理,是指:对于有界闭区间[a,b]的一个(无限)开覆盖H中,总能选出有限个开区间来覆盖[a,b]。这一问题可用区间套定理来证明。(区间套定理:若[an,bn]是一个区间套,则在实数系中存在唯一一点C,使对任何n都有c属于[an,bn].{an}单调递增,{bn}单调递减,都以c为极限。)证明:用反证法 假定不能用H中有限个开区间来覆盖[a,b].将[a,b]等分为两个子区间,则其中至少有一个子区间不能用H中有限个开区间来覆盖。记这个子区间为[a1,b1],则[a1,b1]包含于[a,b],且b1-a1=(b-a)/2.再将[a1,b1]等分为两个子区间,同样,其中至少有一个不能用H中有限个开区间覆盖。记这个子区间为[a2,b2],则[a2,b2]包含于[a1,b1],且b2-a2=(b-a)/2^2.重复以上步骤并不断进行下去,则可得到区间列{[an,bn]},它满足区间套条件,且其中每一个闭区间都不能用H中有限个开区间来覆盖。但,由区间套定理,存在唯一点c属于所有区间[an,bn].由于H是[a,b]的开覆盖,一定存在H中的一个开区间(a0,b0),使c属于(a0,b0).即a0
2023-08-13 08:21:101

怎么用柯西收敛准则证明确界原理(证下确界,不要证上确界)

这简单设S为非空有下界的数集,令S的所有下界构成的集合为B,则B必定有上界,所以B有上确界.现在你应该想的是,如何证明B的上确界就是S的下确界.
2023-08-13 08:21:201

如何用单调有界定理证明确界定理

单调有界定理可以证明数列收敛有极限,又因为数列的极限唯一性,那么极限就是数列的确界
2023-08-13 08:21:312

用“确界定理”证明“聚点原理”

无妨考虑无限数集S有上界,则有上确界a。若上确界是最大值,考虑S{a}。否则a不在S中。利用上确界的定义容易找到严格单调递增的数列使得其收敛于a. 做法很容易:利用确界定义,取a>a1>a-1/n.然后取a>a2>a-(a-a1) 然后一直取下去就行了
2023-08-13 08:21:411

大一数学:无理数指数幂通过确界原理定义后,得到的到底是一个有理数指数幂还是无理数指数幂?

楼上的想法可以,相当于用一个有理数序列去逼近这个无理数,但并没有明确地回答提问者的问题。呵呵,你这个问题是有问题的。无理数指数幂当然是无理数指数幂。你想想以前从整数次幂是如何扩充定义到有理次幂的呢?以底数a>1的情形说明一下。设x是一个无理数,我们是这样定义a^x的:首先把小于x的所有有理数r找出来(当然需要在实数域上先引入序关系),然后我们把所有的这些“a^r”做成一个集合A={a^r}。因为有理次幂是已经有定义的,所以A中的元素是确定的,且显然A非空,是实数集R的一个子集。又因为对于任意的一个无理数x,我们总可以找到一个比它大的有理数t,这样根据有理次幂的性质就有a^r<a^t,这说明这个实数集A是有上界的。于是根据确界原理,A存在一个上确界ξ,这时我们就把ξ这个实数定义为a的x次幂。所以定义出来的是一个确定的实数!
2023-08-13 08:21:502

确界定理可以推出单调有界定理?

可以得到,两个定理是等价的,可以从确界原理推出单调有界定理,也能从单调有界定理推出确界原理.
2023-08-13 08:21:591

任一有上下界的非空有理数集必有实数的上下确界

在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”. 公理的话貌似不用证明吧,参见
2023-08-13 08:22:061

数学中的 上界和下界题目

大于等于1/2都是上界,小于等于4/9都是下界1/2是上确界,4/9是下确界n+3/2n+7=1/2-1/(4n+14)n为正整数,用极限就求出来了
2023-08-13 08:22:152

数集确界原理

确界原理( supremum and infimum principle )是刻画实数完备性的命题之一。确界原理:任一有上界的非空实数集必有上确界(最小上界);同样任一有下界的非空实数集必有下确界(最大下界)。实数的这个性质是波尔查诺(Bolzano,B.)于1817年发现的。若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。即: 任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)确界原理作为整个极限理论的基础,并且由于它直观易懂,经常代替戴德金定理作为实数公理,从而导出一系列与极限相关的性质,如单调有界定理,柯西审敛原理等。
2023-08-13 08:22:451

数集确界原理

确界原理( supremum and infimum principle )是刻画实数完备性的命题之一。确界原理:任一有上界的非空实数集必有上确界(最小上界);同样任一有下界的非空实数集必有下确界(最大下界)。实数的这个性质是波尔查诺(Bolzano,B.)于1817年发现的。若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。即: 任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)确界原理作为整个极限理论的基础,并且由于它直观易懂,经常代替戴德金定理作为实数公理,从而导出一系列与极限相关的性质,如单调有界定理,柯西审敛原理等。
2023-08-13 08:23:101

解释确界原理

原理:任一有上界的非空实数集必有上确界(为实数);同样任一有下界的非空实数集必有下确界(为实数)。实数的这个性质是波尔查诺(Bolzano,B.)于1817年发现的。在扩张的实数系R中,认为没有上(下)界的非空实数集的上(下)确界为+∞(-∞)。这样,在R中任何非空集都有上、下确界。推广:若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。即: 任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)。
2023-08-13 08:23:391

确界原理的证明

确界原理的证明是非空有界上(下)数集,必有上(下)确界。1、确界原理证明单调有界定理。单调有界定理:任何单调有界数列必有极限。2、确界原理证明区间套定理区间套定理。3、确界原理证明有限覆盖定理。有限覆盖定理:闭区间[a,b]的任一开覆盖H都有有限的子覆盖。4、确界原理证明聚点定理。5、确界原理证明Cauchy收敛准则。6、确界原理是刻画实数完备性的命题之一。设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。
2023-08-13 08:24:091

确界存在定理

任一有上界的非空实数集必有上确界(最小上界);同样任一有下界的非空实数集必有下确界(最大下界)。确界存在定理是刻画实数完备性的命题之一。所有大于M的数都是S的上界,所有小于m的数都是S的下界。所以一个数集的上界(或下界)不是唯一的。上确界:Su2282R,S非空,若u2203M∈R,使得对u2200x∈S,都有x≤M,则称M是S的一个上界,或称S有上界(因为事实上比M大的都是S的一个上界,我们甚至不能确定M的位置),所以通过这个明确上确界的概念:就是最小的上界,记作β=sumpS【β是上界:u2200x∈S,有x≤β β是最小上界:u2200ε>0,u2203x∈S,使得x>β-ε】。其几何意义表示,数列{xn}收敛的充要条件是,对任意给定的正数ε,在数轴上一切具有足够大号码的点xn中,任意两点的距离小于ε。确界原理作为整个极限理论的基础,并且由于它直观易懂,经常代替戴德金定理作为实数公理,从而导出一系列与极限相关的性质,如单调有界定理,柯西审敛原理等。在此简单介绍用确界原理推导柯西审敛原理。
2023-08-13 08:24:561

确界原理的推广的确界原理

若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。即: 任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)
2023-08-13 08:25:231

如何用确界存在定理证明聚点原理?

如下:设考虑的有界无穷点集为X,我们将R分为两部分,(-∞,c]与(c,+∞),令A为使得(-∞,c]只包含有限个或者0个X中的点的所有c的集合,则对每个A中的c,(c,+∞)必定包括无穷个X中的点。由于X有界,设其上界为M,则A必有上界M+1,由确界原理知A存在上确界ξ,取区间(ξ-ε,ξ+ε),可知其必定包括X的无穷个点,否则(-∞,ξ+ε]只包括X中有限个点,ξ+ε∈A,与ξ为A上确界相悖。现在令ε→0,可知在ξ的任意领域内都有无穷个X中的点,所以ξ为X的一个聚点。确界原理若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞。若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。
2023-08-13 08:25:391

“一个数集的上确界存在,那么它必定唯一” 这个定论怎么证明?

根据确界定理可知,有界数集必有确界,以上确界为例,用反证法证明:假设有两个上确界a,b,且a<b;a为上确界,则数集中的数显然≤a,所以e=(b-a)/2>0,取数集中任何数x,x+e<=(a+b)/2<b,显然与b为上确界矛盾。所以得证一个数集的上确界存在,那么它必定唯一。确界原理( supremum and infimum principle )是刻画实数完备性的命题之一。设S为非空数集。若S有上界,则S必有上确界;若S有下界,则S必有下确界。扩展资料:确界定理的推广:若把+∞和-∞补充到数集当中,并规定任意一实数a与+∞,-∞的关系为-∞<a<+∞,则确界的概念可扩充为:若数集S无上界,则规定+∞为S的非正常上确界,记做sup S=+∞;若S无下界,则定义-∞为S的非正常下确界,记做inf S=-∞,相应的,若S有上确界或者下确界,则此定义分别成为正常上确界和正常下确界。任意一非空数集必有上确界和下确界(包括正常的和非正常的)
2023-08-13 08:26:001

上确界下确界通俗解释 上确界下确界通俗的解释

1、上确界的定义:首先上确界一定是一个上界,在上界的基础上进一步缩小,直到不是上界为止,这个临界点就是上确界,也就是说上确界是一个最小上界。 2、下确界的定义:同理可得下确界是E的一个最大下界,只要这个下确界稍微一大点,就不是下界了。集合中就可以找到一个元素小于它。由此引出一个十分重要的定理:确界原理,这是实数连续性的一种表现形式。
2023-08-13 08:26:071

如何用确界原理证明区间套定理?帮帮忙非常感谢了!

区间套的上限以任意下限为下界,下限以任意上限为上界,因此都是有界序列,故有极限点,进一步可证明两极限相等,因此只有唯一的一点在区间套内
2023-08-13 08:26:302

上确界下确界通俗解释 上确界下确界通俗的解释

1、上确界的定义:首先上确界一定是一个上界,在上界的基础上进一步缩小,直到不是上界为止,这个临界点就是上确界,也就是说上确界是一个最小上界。 2、下确界的定义:同理可得下确界是E的一个最大下界,只要这个下确界稍微一大点,就不是下界了。集合中就可以找到一个元素小于它。由此引出一个十分重要的定理:确界原理,这是实数连续性的一种表现形式。
2023-08-13 08:26:371

用区间套定理证明确界原理

区间套定理证明问题就是构造区间列去套就可以.就说一下有上界数集如何证有上确界,下界类似.分两步,第一步套出一个数,第二步证明这个数就是上确界.①对于数集X,如果它有上界M,就构造闭区间列U[n],U[1]=[a[1],M],a[1]是任意一个数,只要使得U[1]∩X≠∅就可以.U[2]这样构造,如果(a[1]+M)/2到M之间有X中的数,就令U[2]=[(a[1]+M)/2,M]否则等于[a[1],(a[1]+M)/2].U[3]构造类似,就是再把U[2]一分为二,右半边如果有X中的数就等于右半区间,否则等于左半区间.就这样一直构造下去,所有的U[n]都是递减区间列,根据闭区间套定理,它们必有一个公共元素m.②要证m就是X的上确界.下面分类讨论.1)先说如果m就是集合X中的元素,那么假设X中还有比m大的m",上述构造方法总会到最后总会有一个集合U[i]不包含m的,和m是公共元素矛盾了.这个比较好证明,就不写具体过程了.这样m在X中,而且X中还没有比m更大的数,显然m是X中的最大数,自然是上确界(根据上确界定义可知).2)m不在X中.先证明m任意小邻域里面有X中的数.还是反证法,假设可以找到一个δ>0,使得[m-δ,m+δ]里面没有X中的数,那由于区间U[n]长度可以任意小,只要n足够大.所以总能找到一个U[j]使得U[j]长度小于δ,但所有U都包含m,于是U[j]包含于[m-δ,m+δ]中,但是[m-δ,m+δ]中没有X中元素,意思是U[j]里面就没有X中元素,和一开始约定的U[n]构造规则矛盾,所以m任意邻域都有X中数.再证X中的数不可能比m大.还是反证法,和1)完全类似,就不写了.根据上确界的定义,m是X的上确界,就找到了.
2023-08-13 08:26:471

离散数学偏序集上界和下界怎么求? 最好弄个例题和哈斯图加详解,只给答案看不懂,请说明为啥它是上下界

上确界”的概念是数学分析中最基本的概念。 考虑一个实数集合M。 如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。   在所有那些上界中如果有一个最小的上界,就称为M的上确界。   一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个。 有界集合S,如果β满足以下条件   (1)对一切x∈S,有x≤β,即β是S的上界;   (2)对任意aa,即β又是S的最小上界,   则称β为集合S的上确界,记作β=supS   在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”。 。
2023-08-13 08:26:561

什么是上确界?

“上确界”的概念是数学分析中最基本的概念。 考虑一个实数集合M. 如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。   在所有那些上界中如果有一个最小的上界,就称为M的上确界。   一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个。有界集合S,如果β满足以下条件   (1)对一切x∈S,有x≤β,即β是S的上界;   (2)对任意a<β,存在x∈S,使得x>a,即β又是S的最小上界,   则称β为集合S的上确界,记作β=supS   在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”简单的说,一个存在上界(或下界)的集合,其上界(或下界)的数量将有无数个。比方说如果s是某个集合m的上界,即s满足m中任何数都不超过s的要求,那么很明显,s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些数也满足m中任何数都不超过s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等的要求,所以根据上界的定义s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些s+任意正数都是m的上界。所以是无数个。下界也类似,如果a是某个集合m的下界,即a满足m中任何数都不小于a的要求,那么很明显,a-1,a-0.3;a-2等等这些数也满足m中任何数都不小于a-1,a-0.3;a-2等等的要求,所以a-1,a-0.3;a-2等等这些a-任何正数的数也是m的下界,所以也是无数个。而所有上界中最小的那个,被称为上确界,那当然就只有1个了。所有下界中,最大的那个,被称为下确界,那当然也只有1个了。
2023-08-13 08:27:041

上极限与上确界有什么区别?

以n趋于无穷时的数列举例有界是指|Xn|≤M(M>0),n趋于无穷时也是|Xn|也不会超过M,但是虽然|Xn|不会超过M,Xn却可以在-M到M内上下波动,而如果Xn的极限是M,那么随着n的增大Xn是越来越接近M的值,不可能出现上下波动的情形
2023-08-13 08:27:143

“上确界”是什么?

“上确界”的概念是数学分析中最基本的概念。 考虑一个实数集合M. 如果有一个实数S,使得M中任何数都不超过S,那么就称S是M的一个上界。   在所有那些上界中如果有一个最小的上界,就称为M的上确界。   一个有界数集有无数个上界和下界,但是上确界却只有一个。有界集合S,如果β满足以下条件   (1)对一切x∈S,有x≤β,即β是S的上界;   (2)对任意a<β,存在x∈S,使得x>a,即β又是S的最小上界,   则称β为集合S的上确界,记作β=supS   在实数理论中最基本的一条公理就是所谓的确界原理:“任何有上界(下界)的非空数集必存在上确界(下确界)”简单的说,一个存在上界(或下界)的集合,其上界(或下界)的数量将有无数个。比方说如果s是某个集合m的上界,即s满足m中任何数都不超过s的要求,那么很明显,s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些数也满足m中任何数都不超过s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等的要求,所以根据上界的定义s+1;s+0.5;s+2;s+2.8等等这些s+任意正数都是m的上界。所以是无数个。下界也类似,如果a是某个集合m的下界,即a满足m中任何数都不小于a的要求,那么很明显,a-1,a-0.3;a-2等等这些数也满足m中任何数都不小于a-1,a-0.3;a-2等等的要求,所以a-1,a-0.3;a-2等等这些a-任何正数的数也是m的下界,所以也是无数个。而所有上界中最小的那个,被称为上确界,那当然就只有1个了。所有下界中,最大的那个,被称为下确界,那当然也只有1个了。
2023-08-13 08:27:451