(Bolzano-Weierstrass 定理) 定义:设{}n x 是实数序列,而
1231k k n n n n n +<<<
<<<
是一串严格递增的自然数,则 1231,,,,,,k k n n n n n x x x x x +
也形成一个实数序列。我们把序列{}k n x 叫做序列{}n x 的子序列(或部分序列),要注意的是子序列{}k n x 的序号是 k 。
定理3:设序列{}n x 收敛于a ,则它的任何子序列{}
k n x 也都收敛于同一极限a 。 证明:对于任意0ε>,存在0N N ∈,使得只要0n N >,就有 n x a ε-<
当0k N >时就有0k n k N ≥>,因而此时有
k n x a ε-<
定理4(Bolzano-Weierstrass ):设{}n x 是有界序列,则它具有收敛的子序列。
(柯西收敛原理)
柯西序列定义:如果序列{}n x 满足条件:对于任意0ε>,存在0N N ∈,使得当0,m n N >时,就有
m n x x ε-<
则此序列为柯西序列,又称基本序列。 引理:柯西序列{}n x 是有界的。 证明:对于任意1ε=,存在0N N ∈,使得当0,m n N >时,就有
1m n x x -<
于是对于0n N >,我们有
0001111n n N N N x x x x x +++≤-+<+
若记