\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアンメトリックスペース(計量付き空間)のコンバージェント(収束する)シリーズ(級数)およびリアルナンバー(実数)に対して、シリーズ(級数)で項たちを対応する項たちにナンバー(数字)を掛けたものたちとして持つものは、コンバージェンス(収束ポイント)にナンバー(数字)を掛けたものを持ってコンバージ(収束)することの記述/証明
話題
About: メトリックスペース(計量付き空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
ターゲットコンテキスト
- 読者は、\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアンメトリックスペース(計量付き空間)の任意のコンバージェント(収束する)シリーズ(級数)および任意のリアルナンバー(実数)に対して、シリーズ(級数)で項たちを対応する項たちに当該ナンバー(数字)を掛けたものたちとして持つものは、当該コンバージェンス(収束ポイント)に当該ナンバー(数字)を掛けたものを持ってコンバージ(収束)するという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\(J\): \(\subseteq \mathbb{N}\)
\(\mathbb{R}\): \(= \text{ 当該ユークリディアンメトリックスペース(計量付き空間) }\)
\(s\): \(: J \to \mathbb{R}\)で、以下を満たすもの、つまり、\(\sum_{j \in J} s (j) = r \in \mathbb{R}\)
\(r'\): \(\in \mathbb{R}\)
\(r' s\): \(: J \to \mathbb{R}, j \mapsto r' s (j)\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(\sum_{j \in J} r' s (j) = r' r \in \mathbb{R}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: \(J\)がファイナイト(有限)であるケースおよび\(r' = 0\)であるケースに対処し、それ以降、そうでないと仮定する; ステップ2: 各\(\epsilon\)に対して、以下を満たすある\(N\)、つまり、各\(N \lt n\)に対して、\(\vert r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} s (j) \vert \lt \epsilon / \vert r' \vert\)、を取る; ステップ3: 各\(N \lt n\)に対して、\(\vert r' r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} r' s (j) \vert \lt \epsilon\)であることを見る。
ステップ1:
\(J\)がファイナイト(有限)である時は、それは成立する、なぜなら、それらはファイナイト(有限)オペレーションたちである。
これ以降は、そうでないと仮定しよう。
\(r' = 0\)であると仮定しよう。
\(\sum_{j \in J} r' s (j) = \sum_{j \in J} 0 s (j) = \sum_{j \in J} 0 = 0\)。
\(r' r = 0 r = 0\)。
したがって、\(\sum_{j \in J} r' s (j) = r' r \in \mathbb{R}\)。
これ以降は、\(r' \neq 0\)であると仮定しよう。
ステップ2:
\(\epsilon \in \mathbb{R}\)を、\(0 \lt \epsilon\)を満たす任意のものとしよう。
以下を満たすある\(N \in \mathbb{N}\)、つまり、\(N \lt n\)を満たす各\(n \in \mathbb{N}\)に対して、\(\vert r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} s (j) \vert \lt \epsilon / \vert r' \vert\)、がある、コンバージェンス(収束ポイント)の定義によって。
ステップ3:
\(N \lt n\)を満たす各\(n \in \mathbb{N}\)に対して、\(\vert r' r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} r' s (j) \vert = \vert r' (r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} s (j)) \vert = \vert r' \vert \vert r - \sum_{j \in \{J_1, ..., J_n\}} s (j) \vert \lt \vert r' \vert \epsilon / \vert r' \vert = \epsilon\)。
それが意味するのは、\(\sum_{j \in J} r' s (j) = r' r \in \mathbb{R}\)。