a) S={1/n:n∈N},求证,S上限是1,下限是0(不用极限)
1/n是减函数,n最小时,1/n最大;n最大时,1/n最小。n最小值=1,S上限=1/1=1;
n最大=无穷大,1/∞=0
反证法,设1/n的下限不是0,而是a>0,则当n>1/a时,1/n
b)S={1/10^n:n∈N},使用PMI(Principles of Mathmatical induction数学归纳法原理)证明1/10^n<1/n,对于所有n∈N,然后据此证明S的下限=0(不许用极限)。
n=1,1/10<1/1,成立;
设n
上式两边同乘以1/10
1/10^(k+1)<1/(10k)
看看1/10k<1/(k+1)的条件
k+1<10k
1<9k
k>1/9
成立,因此
1/10^(k+1)<1/(10k)<1/(k+1)
得证。
0<1/10^n<1/n
根据上题,1/n的下限=0,
因此。1/10^n的下限也是0.
a) S={1/n:n∈N},求证,S的上确界是1,下确界是0)
证:∵n∈N ∴0<1/n<1,即1是1/n的上界,0是下界。
对于任意的ε>0,都有1>1-ε, ∴1是S的 上确界。
令1/n<ε,得 n>1/ε,取N=[1/ε]+1,即对任意给定的ε>0,都存在1/N∈S,使1/N<ε成立。
∴0是S的下确界。
b) S={1/10^n:n∈N},用PMI(数学归纳法)证明1/10^n<1/n,对于所有n∈N,然后据此证明S的下确界=0。
证: n=1,1/10<1/1,成立;
设n
1/10^(k+1)<1/(10k)
但是 10k>k+1 总能成立(因k是项数,是大于1的整数)
∴1/10^(k+1)<1/(10k) <1/(k+1)
根据数学归纳法,对一切正整数,都有1/10^n<1/n
从而{1/10^n}的下确界<{1/n}的下确界,
但0是{1/10^n}的下界,a)中已证{1/n}的下确界是0
∴{1/10^n}的下确界是0.
不给分吗?