2026年6月7日日曜日

1811: \(1\)-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)上のコンバージェント(収束する)シーケンス(列)およびリアルナンバー(実数)に対して、シーケンス(列)で要素たちを対応する要素たちにナンバー(数)に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)を掛けたものを持ってコンバージ(収束)する

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\(1\)-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)上のコンバージェント(収束する)シーケンス(列)およびリアルナンバー(実数)に対して、シーケンス(列)で要素たちを対応する要素たちにナンバー(数)に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)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)上の任意のコンバージェント(収束する)シーケンス(列)および任意のリアルナンバー(実数)に対して、シーケンス(列)で要素たちを対応する要素たちに当該ナンバー(数)に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)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:
\(J\): \(\subseteq \mathbb{N}\)で、以下を満たすもの、つまり、\(J \neq \emptyset\)
\(\mathbb{R}\): \(= \text{ 当該ユークリディアンメトリックスペース(計量付き空間) }\)
\(s\): \(: J \to \mathbb{R}\)で、以下を満たすもの、つまり、\(lim s = r \in \mathbb{R}\)
\(r'\): \(\in \mathbb{R}\)
\(r' s\): \(: J \to \mathbb{R}, j \mapsto r' s (j)\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(lim r' s = r' r \in \mathbb{R}\)
//


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、それ以降は、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、\(\vert r - s (J_n) \vert \lt \epsilon / \vert r' \vert\)、を取る; ステップ3: 各\(N \lt n\)に対して、\(\vert r' r - r' s (J_n) \vert \lt \epsilon\)であることを見る。

ステップ1:

\(\vert J \vert = n \in \mathbb{N}\)である時は、それは成立する、なぜなら、\(lim r' s = r' s (J_n) = r' r\)。

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。

各\(j \in J\)に対して、\(r' s (j) = 0 s (j) = 0\)、したがって、\(lim r' s = 0\)。

\(r' r = 0 r = 0\)。

したがって、\(lim r' s = r' r \in \mathbb{R}\)。

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、\(\vert r - s (J_n) \vert \lt \epsilon / \vert r' \vert\)、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、\(\vert r' r - r' s (J_n) \vert = \vert r' (r - s (J_n)) \vert = \vert r' \vert \vert r - s (J_n) \vert \lt \vert r' \vert \epsilon / \vert r' \vert = \epsilon\)。

それが意味するのは、\(lim r' s = r' r \in \mathbb{R}\)。


参考資料


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