المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
الرياح في الوطن العربي
2024-11-02
الرطوبة النسبية في الوطن العربي
2024-11-02
الجبال الالتوائية الحديثة
2024-11-02
الامطار في الوطن العربي
2024-11-02
الاقليم المناخي الموسمي
2024-11-02
اقليم المناخ المتوسطي (مناخ البحر المتوسط)
2024-11-02

كيفية رؤية الله تعالى
11-8-2019
الفطرة مبنية على الامل
24-10-2019
الصحيح في مسألة جمع القرآن
2023-07-27
اختصاص رئيس الدولة في حل البرلمان.
2-4-2017
غرفة ويلسون السحابية Wilson cloud chamber
10-7-2017
الروح التي تسدد الأولياء
24-11-2014

Basic Properties of Functions on R1 -The Bolzano–Weierstrass Theorem  
  
163   01:01 مساءاً   date: 23-11-2016
Author : Murray H. Protter
Book or Source : Basic Elements of Real Analysis
Page and Part : 53 -55

 

Suppose that

(1.4)             x1,x2,...,xn,...

is a sequence of numbers. Then the sequences x1,x3,x5,... and x2,x5,x8,x11,... are examples of subsequences of (1.4). More generally, suppose that k1,k2,k3,...,kn,... is an increasing sequence of positive integers. Then we say that    

xk1 ,xk2 ,...,xkn ,...

is a subsequence of (1.4). The choice k1 = 1,k2 = 3,k3 = 5,k4 = 7,... is an example of a subsequence of (1.4) above. To avoid double subscripts, which are cumbersome, we will frequently write y1 = xk1 ,y2 =xk2 ,...,yn = xkn ,..., in which case

y1,y2,...,yn,...

is a subsequence of (1.4).

We easily prove by induction that if k1,k2,k3,...,kn,... is an increasing sequence of positive integers, then kn ≥ n for all n .The sequence(1.5)

has the subsequences

 

which are obtained from (1.5) by taking the odd-numbered terms and the even-numbered terms, respectively. Each of these subsequences is convergent, but the original sequence (1.5) is not. The notion of a convergent subsequence of a given sequence occurs frequently in problems in analysis. The Bolzano–Weierstrass theorem is basic in that it establishes the existence of such convergent subsequences under very simple hypotheses on the given sequence.

Theorem 1.1 (Bolzano–Weierstrass Theorem)

Any bounded infinite sequence of real numbers contains a convergent subsequence.

Proof

We shall use the Nested intervals theorem (Theorem 3.1). Let {xn} be a given bounded sequence. Then it is contained in some closed interval I ={x : a ≤ x ≤ b}. Divide I into two equal subintervals by the midpoint (a + b)/2. Then either the left subinterval contains an infinite number of the {xn} or the right subinterval does (or both). Denote by I1 ={x : a1 ≤ x ≤ b1} the closed subinterval of I that contains infinitely many {xn}. (If both subintervals do, choose either one.) Next, divide I1 into two equal parts by it smidpoint. Either the right subinterval or the left subinterval of I1 contains infinitely many {xn}. Denote by I2 the closed subinterval that does. Continue this process, obtaining the sequence

with the property that each In contains xp for infinitely many values of p. Since bn − an =(b − a)/2n → 0 as n →∞, we may apply the Nested intervals theorem to obtain a unique number x0 contained in every In.

We now construct a subsequence of {xp} converging to x0. Choose xk1 to be any member of {xp} in I1 and denote xk1 by y1. Next choose xk2 to be any member of {xp} such that xk2 is in I2 and such that k2 >k1.We can do this because I2 has infinitely many of the {xp}. Set xk2 =y2. Next, choose xk3 as any member of {xp} in I3 and such that k3 >k2. We can do this because I3 also has infinitely may of the {xp}. Set xk3 = y3.We continue, and by induction obtain the subsequence y1,y2,...,yn,....By the method of selection we have

Since an → x0, bn → x0,as n →∞, we can apply the Sandwiching theorem to conclude that yn → x0 as n →∞.

Problems

In Problems1 through 7 decide whether or not the given sequence converges to a limit. If it does not, find, in each case, at least one convergent subsequence. We suppose n = 1, 2, 3,...


Basic Elements of Real Analysis, Murray H. Protter, Springer, 1998 .Page(53 -55)




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.