∑КОЛЛОК.
Тренажёр по матанализу
ТЕМА 24 / 55 · ПУНКТ 24 10–15 минут

Предельная точка: два определения

Сначала пойми идею. Затем попробуй рассказать доказательство своими словами и закрепи результат задачей.

Что означают буквы и значки13 обозначений

Здесь — обозначения, которые встретятся в этой теме. Точный смысл буквы уточняй по формуле рядом с ней.

xx
Произвольный элемент множества или число, с которым работаем.
aa
Заданное число или точка; в теме о пределах часто это значение, к которому приближаемся.
nn
Натуральный номер члена последовательности или количество шагов.
EE
Множество вещественных чисел, которое изучаем.
N\N
Множество натуральных чисел: 1, 2, 3, …
R\R
Множество вещественных чисел: все точки числовой прямой.
δ\delta
Насколько близко должен быть аргумент, чтобы обеспечить точность ε.
∀\forall
«Для любого»: утверждение должно быть верно при каждом допустимом выборе.
∃\exists
«Существует»: достаточно найти хотя бы один подходящий объект.
∈\in
«Принадлежит»: элемент находится в указанном множестве.
⊆\subseteq
«Содержится»: каждый элемент первого множества лежит и во втором.
∪\cup
Объединение: элементы, которые есть хотя бы в одном из множеств.
→\to
Стрелка показывает направление отображения или приближения к пределу.
ШАГ 01

Разбираемся в теме

  • Точка aa — предельная точка E⊆RE\subseteq\R, если в каждой проколотой окрестности aa есть точка EE: ∀δ>0 ∃x∈E: 0<∣x−a∣<δ\forall\delta>0\ \exists x\in E:\ 0<|x-a|<\delta.
  • Равносильно: существует последовательность различных от aa точек xn∈Ex_n\in E с xn→ax_n\to a.

00 — предельная точка (0,1)(0,1), хотя 00 туда не входит.

Множество {0}∪{1/n:n∈N}\{0\}\cup\{1/n:n\in\N\} имеет предельную точку 00; каждая 1/n1/n изолирована.

НАГЛЯДНАЯ СХЕМА · Предельная точка
xaв каждой окрестности есть A ∖ {a}
В любой окрестности a есть точки множества A, отличные от a. Они могут подходить всё ближе.
ДЛЯ УСТНОГО ОТВЕТА

Доказательство

  1. Из первого определения возьми xn∈Ex_n\in E с 0<∣xn−a∣<1/n0<|x_n-a|<1/n; тогда xn→ax_n\to a.
  2. Обратно, если xn→ax_n\to a и xn≠ax_n\ne a, то для данного δ>0\delta>0 достаточно взять большой nn, чтобы ∣xn−a∣<δ|x_n-a|<\delta.
Понял идею?Проверь себя на задаче или устном вопросе.