关于实数列上下极限一个定理的注解分析

发布时间 2023-06-22 14:09:46作者: readalps

Ayumu 的数学分析第 18 课讲到如下一个定理:

这个定理没有什么问题. 但是随后的注解部分是有问题的,摘录如下:

在注解的扩展定义中,E 可以涵盖上极限是 -∞ 的情形,但不能涵盖上极限是 +∞ 的情形;同样,F 可以涵盖下极限是 +∞ 的情形,但不能涵盖下极限是 -∞ 的情形. 具体看几个例子.

例 1:数列 {an},其中 an = -n.

 {an} 的极限点只有一个,即 -∞. 由上下极限的定义有

lim supn→∞ an = -∞,lim infn→∞ an = -∞.

由上述扩展的定义,E = {-∞},F = ∅.

lim supn→∞ an = inf E 是满足的,但 lim infn→∞ an = sup F 显然是有问题的,因为此时 F 不是良定义的.

例 2:数列 {bn},其中 bn = (-1)nn.

 {bn} 的极限点有两个,即 -∞ 和 +∞. 由上下极限的定义有

lim supn→∞ an = +∞,lim infn→∞ an = -∞.

但由上述扩展的定义,E = F = ∅. 此时 E 和 F 都不是良定义的,im supn→∞ an = inf E 和 lim infn→∞ an = sup F 均不满足.