, где с – постоянная;
10. Ограниченные и неограниченные последовательности. Бесконечно большие и бесконечно малые последовательности
Последовательность {аn} называется ограниченной сверху (снизу), если существует число М (m) такое, что для любого n an ≤ M (an ≥ m). Число М (m) называется верхней (нижней) границей последовательности {an}.
Последовательность {аn} называется ограниченной, если она ограничена и сверху, и снизу.
Теорема. Последовательность {аn} ограничена тогда и только тогда, когда существует число r > 0 такое, что |an| < r для всех n.
Теорема. Свойства ограниченности последовательности сверху, снизу и с двух сторон не нарушатся при отбрасывании (добавлении) конечного числа членов последовательности.
Теорема. Сумма двух ограниченных последовательностей есть ограниченная последовательность.
Последовательность {аn} называется бесконечно малой, если для любого положительного ε существует такой номер N, что, начиная с него, для всех членов последовательности справедливо |an| < ε.
Последовательность {аn} называется бесконечно большой, если для любого положительного Р существует такой номер N, что, начиная с него, для всех членов последовательности справедливо |an| < Р.
Предел бесконечно большой последовательности при n > ∞ равен ∞.
Бесконечно большая последовательность не ограничена и, следовательно, расходится.
Теорема о связи бесконечно большой и бесконечно малой последовательностей. Для того чтобы последовательность {аn} была бесконечно большой, необходимо и достаточно, чтобы последовательность {bn} bn = 1 / аn была бесконечно малой.
Теорема. Если {аn} – бесконечно большая последовательность, а {bn} – сходящаяся последовательность, не являющаяся бесконечно малой, то их произведение есть бесконечно большая последовательность.
Свойства бесконечно малых последовательностей:
1) предел бесконечно малой последовательности равен нулю:
;2) стационарная последовательность с, с, …, с, … является бесконечно малой тогда, когда с = 0;
3) свойство последовательности быть бесконечно малой не нарушится, если отбросить (прибавить) конечное число членов;
4) пусть {bn} – бесконечно малая последовательность и для всех n справедливо аn ≤ bn, тогда последовательность {аn} тоже является бесконечно малой;
5) бесконечно малая последовательность ограниченна;
6) сумма (разность) двух бесконечно малых последовательностей есть бесконечно малая последовательность;
7) пусть {аn} – бесконечно малая последовательность, {bn} – ограниченная последовательность, тогда их произведение есть бесконечно малая последовательность;
8) пусть {аn} – бесконечно малая последовательность, а с – любое действительное число, тогда последовательность {саn} тоже