柯西收敛定理→闭区间套定理

2025-04-15 00:10:35
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回答1:

我提供一下我的想法,你参考一下:

先把序列构造出来:{Xn},X2k-1=ak,X2k=bk,[ak,bk]组成一个区间套,满足lim|In|=0

显然这个数列是一个柯西列

∴有极限c,

现在要证明c∈[an,bn],对任意n

只需证明:an

先证明:an

由反证法,若否:bn>an>bm>am

这两个区间不可能有一个包含另一个,矛盾

再证明,c

也是用反证法:

若否,则,存在bm

取ε=(c-bm)/2

那么,对任意N,总有2k-1>N,这时X2k-1=ak

∴|X2k-1-c|=c-X2k-1>ε

也就是说,不存在这样的N使,n>N时,|Xn-c|<ε恒成立

这样就证明了,c

同理,an

∴an

∴c∈[an,bn]