区間縮小法

有界な単調数列の収束性 を仮定して, 次の定理を証明する.

定理(区間縮小法). 自然数\(n\)に対して, 閉区間\(I_n=[a_n,b_n]\)が, \(I_{n+1}\subset I_n\) を満たすとする. このとき, 全ての区間\(I_n\)に含まれる実数が存在する. すなわち, 全ての\(I_n\)の共通部分を\(I\)とすると, $$I\ne\emptyset$$ が成り立つ. さらに, \(\displaystyle\lim_{n\to\infty}(b_n-a_n)=0\) ならば,
$$I=\{\alpha\} ,\hspace{10pt} \lim_{n\to\infty}a_n=\lim_{n\to\infty}b_n=\alpha $$
が成り立つ.



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この記事は, [黒田2018] を参考にさせていただいています.