Definizione di limite superiore e inferiore

Studente Anonimo
Studente Anonimo
Ho studiato in analisi una definizione che proprio non mi va giù, quella di limite superiore e limite inferiore (= limite massimo e limite minimo) di una successione reale.

Che definizione hai tu, di massimo e minimo limite? Se ne possono dare parecchie, tutte equivalenti; le due secondo me più utili sono queste:

I) Data una successione ${a_n}$ di numeri reali, definiamo $E$ come l'insieme dei punti limite (anche noti come valori di aderenza, o anche un po' impropriamente punti di accumulazione. Sono tutti i reali estesi a cui converge qualche sottosuccessione di ${a_n}$). Questo insieme, è facile da dimostrare, è chiuso in $ℝ∪{-∞,∞}$. Quindi di sicuro ammette massimo e minimo (eventualmente $+-infty$) che definiremo rispettivamente massimo limite e minimo limite di ${a_n}$.

II) Data una successione ${a_n}$ di numeri reali, definiamo $e'_n="inf"{a_k | k≥n}$,$e''_n="sup"{a_k | k≥n}$. Queste successioni si dicono anche degli inf definitivi e sup definitivi rispettivamente. E' facile verificare che sono successioni monotone. Di conseguenza sono certamente regolari (=ammettono limite, eventualmente non finito). Definiremo minimo limite, massimo limite di an il limite di e'n,e''n rispettivamente.

Queste due definizioni sono equivalenti, e la verifica di questo non è difficile (se serve la posso postare in seguito).


Rispetto alle definizioni dei libri mi sembrano più chiare, ma nonostante questo non riesco bene a capire come vengono costruite le due successioni $e'_n$ ed $e"_n$.
Prendiamo ad esempio $e'_n$: non capisco esattamente cosa associa ad ogni $n$. Come può associargli l'estremo inferiore di un insieme, che è un valore sempre costante? Ne risulterebbe una successione anch'essa costante :?

Saluti, Lorenzo

Risposte
Fioravante Patrone1
"anonymous_ed8f11":

II) Data una successione ${a_n}$ di numeri reali, definiamo $e'_n="inf"{a_k | k≥n}$,$e''_n="sup"{a_k | k≥n}$. Queste successioni si dicono anche degli inf definitivi e sup definitivi rispettivamente. E' facile verificare che sono successioni monotone. Di conseguenza sono certamente regolari (=ammettono limite, eventualmente non finito). Definiremo minimo limite, massimo limite di an il limite di e'n,e''n rispettivamente.

...

Prendiamo ad esempio $e'_n$: non capisco esattamente cosa associa ad ogni $n$. Come può associargli l'estremo inferiore di un insieme, che è un valore sempre costante? Ne risulterebbe una successione anch'essa costante :?

Prova a vedere chi è ${a_k | k≥1}$, ${a_k | k≥2}$, ${a_k | k≥3}$, etc. su una successione. Ad esempio su $a_n = 1/n$.

[mod="Steven"]Avevi dimenticato dei dollari, e non si vedevano le formule. Li ho aggiunti io.[/mod]

Per favore, non mi bannate!

dissonance
"anonymous_ed8f11":
Che definizione hai tu, di massimo e minimo limite? Se ne possono dare parecchie, tutte equivalenti; le due secondo me più utili sono queste:
I) [...]
II) [...]
Sei andato a ripescare questo mio vecchio messaggio! Sono molto contento che ti sia tornato utile.

Studente Anonimo
Studente Anonimo
Ora ho capito, l'insieme non è sempre lo stesso, bensì ad ogni aumento di un unità di $n$ l'insieme diventa più "piccolo" di un'unità.

Resta ancora una cosa da chiarire...come mai le due successioni $e'_n$ ed $e"_n$ sono per forza monotone? (addirittura mi sembra di aver letto su qualche libro che una deve essere crescente e l'altra decrescente :shock: ). Le dimostrazioni venivano date per immediate...magai era così per gli autori, perchè per me non lo sono di certo :P

gugo82
"anonymous_ed8f11":
Ora ho capito, l'insieme non è sempre lo stesso, bensì ad ogni aumento di un unità di $n$ l'insieme diventa più "piccolo" di un'unità.

Resta ancora una cosa da chiarire...come mai le due successioni $e'_n$ ed $e"_n$ sono per forza monotone? (addirittura mi sembra di aver letto su qualche libro che una deve essere crescente e l'altra decrescente :shock: ). Le dimostrazioni venivano date per immediate...magai era così per gli autori, perchè per me non lo sono di certo :P

Per la monotonia basta ricordare che se [tex]A,B\subseteq \mathbb{R}[/tex] sono non vuoti si ha:

[tex]A\subseteq B \quad \Rightarrow \quad \inf B \leq \inf A \text{ e } \sup A \leq \sup B[/tex].

In particolare se [tex]A=\{a_k\}_{k\geq n+1}[/tex] e [tex]B=\{a_k\}_{k\geq n}[/tex] si ha [tex]A\subseteq B[/tex] e quindi [tex]e^\prime_n \leq e^{\prime}_{n+1}\leq e^{\prime \prime}_{n+1}\leq e^{\prime \prime}_{n}[/tex].


P.S. linguistico: la "forza" lasciamola in palestra... In matematica "per forza" non si dice; è più corretto usare l'avverbio necessariamente.

G.D.5
OT
Oppure a fortiori, così facciamo contenti tutti :-D

gugo82
[OT]

"WiZaRd":
OT
Oppure a fortiori, così facciamo contenti tutti :-D

Eh, ma chi non ha fatto il liceo (o letto i libri di Cafiero, Ciliberto, Greco e altri con quel tipo di background) non apprezzerebbe la finezza. :-D

[/OT]

G.D.5
OT
Cose che capitano :-D

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