חשבון אינפיניטסימלי/גבולות/הגדרת הגבול: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה
מאין תקציר עריכה
שורה 15:
: קיימת סביבה של <math>\ 1000000</math> שמחוץ לה נמצאים אינסוף מאברי הסדרה - ולכן הסדרה לא מתכנסת למליון. הדוגמא הזו אמנם נראית טפשית - אך חשוב להבין אותה ואת הלוגיקה שבה פעלנו כדי להוכיח ש-<math>\ 1000000</math> אינו הגבול של הסדרה, כיוון שאותה הלוגיקה תשמש אותנו בהמשך לדוגמאות מסובכות בהרבה. באותה צורה ניתן לבחור במקום <math>\ 1000000</math> כל מספר ממשי שנרצה, ולבצע את אותה ההוכחה - לכן הסדרה שלפנינו אינה מתכנסת (למעשה היא מתכנסת לאינסוף, אך טרם הגדרנו גבול אינסופי).
 
* <math>\ 1,0,1,0,\dots</math> בסדרה זו כל איבר אי זוגי הוא 1, וכל איבר אי זוגי הוא 0. כיוון שבסדרה יש אינסוף מספרים זוגיים לכאורה ניתן לומר כי על פי ההגדרה הסדרה מתכנסת לאפס, שכן בכל סביבה של 0 קיימים אינסוף מאברי הסדרה (<math>\ a_2 = a_4 = \dots = a_2n = 0</math>) אבל! זו היא לא ההגדרה - ההגדרה דורשת שלכל סביבה של 0 כל אברי הסדרה, פרט למספר סופי של איברים יהיו בתוך הסביבה. אבל אם ניקח סביבה בגודל <math>\ 1/2</math>, כלומר טווח המספרים שבין <math>\ 1/2</math> ל-<math>\ -1/2</math>, נראה שקיימים אינסוף מאברי הסדרה מחוץ לסביבה - כל האיברים האי זוגיים שערכם <math>\ 1</math>.
: הסדרה לא מתכנסת לאפס - אך אולי היא מתכנסת למספר אחר? בהינתן מספר <math>\ L \ne 0</math> ניקח סביבה בגודל <math>\ L/2</math>, זו היא הסביבה <math>\ \left( L/2 , 3L/2 \right) </math> ויש אינסוף איברים (כל האיברים האי זוגיים, אלו שערכם אפס) שנמצאים מחוץ לסביבה זו - כלומר הסדרה לא מתכנסת לאפס, אך גם לא מתכנסת לאף מספר השונה מאפס - ולכן ניתן לומר שהסדרה <math>\ 1,0,1,0,\dots</math> אינה מתכנסת.
 
שורה 24:
}}
 
הגדרה זו שקולה להגדרת הגבול. בהגדרה המקורית נדרש כי לכל סביבה של <math>\ L</math> יהיו כל אברי הסדרה, פרט למספר סופי של איברים. בהגדרה זו הסביבה מוגדרת במפורש על ידי <math> \varepsilon</math>, ונדרש שהחל מ-<math>\ N</math> מסויים כל אברי הסדרה יהיו בסביבה זו. לכן קיימים לכל היותר <math>\ N</math> איברים שאינם נמצאים בסביבה הרצויה, ומכיוון שההגדרה דורשת קיומו של <math>\ N</math> כזה מספרם הוא סופי. נראה כי הדרישה כי <math>\ a_n</math> יהיה בסביבה <math>\ \varepsilon</math> של <math>\ L</math> זהה לדרישה כי <math>\ \left| a_n - L \right| < \varepsilon</math>
 
<center>