Akademisyenler öncülüğünde matematik/fizik/bilgisayar bilimleri soru cevap platformu
0 beğenilme 0 beğenilmeme
184 kez görüntülendi
Her büzen dizinin bir Cauchy dizisi olduğunu gösteriniz.
Lisans Matematik kategorisinde (11.4k puan) tarafından  | 184 kez görüntülendi

1 cevap

1 beğenilme 0 beğenilmeme

Tanım: $(x_n)\in\mathbb{R}^{\mathbb{N}}$ yani $(x_n)$ bir gerçel sayı dizisi olsun.

$(x_n), \text{ büzen dizi}:\Leftrightarrow (\exists c\in (0,1))(\forall n\in\mathbb{N})(|x_{n+2}-x_{n+1}|\leq c\cdot |x_{n+1}-x_n|)$

 

Büzüşen dizi tanımından bir $k$ göstergeci için $$|x_{k+1}-x_k|\le c|x_k-x_{k-1}|$$ ve $$|x_k-x_{k-1}|\le c|x_{k-1}-x_{k-2}|$$ eşitsizliklerini birlikte düşünerek $$|x_{k+1}-x_k|\le c^2|x_{k-1}-x_{k-2}|$$ yazılabilir. Benzer olarak devam edilirse tümevarımla $$|x_{k+1}-x_k|\le c^t|x_{k-t+1}-x_{k-t}|$$ olduğu görülebilir. $t=k$ yazılarak $$|x_{k+1}-x_k|\le c^k |x_1-x_0|=c^ka$$ olur.

$n\gt m$ olmak üzere elde ettiğimiz bu eşitsizlik ve üçgen eşitsizliği kullanılarak $$|x_n-x_m|=|x_n-x_{n-1}+x_{n-1}-x_{n-2}+...+x_{m+1}-x_m|$$  $$|x_n-x_m|\le |x_n-x_{n-1}|+|x_{n-1}-x_{n-2}|+...+|x_{m+1}-x_m|$$  $$|x_n-x_m|\le c^{n-1}a+c^{n-2}a+...+c^ma=ac^m(c^{n-m-1}+...+1)=ac^m\dfrac{1-c^{n-m}}{1-c}\le \dfrac{ac^m}{1-c}$$   $$|x_n-x_m|\le \dfrac{ac^m}{1-c}$$  elde edilir. $$\epsilon\ge \dfrac{ac^m}{1-c}$$   olacak şekilde seçersek $c^m$  dizisi $0$  a yakınsadığından öyle bir $N$ bulabiliriz ki $m\gt N$  için  $\epsilon\ge \dfrac{ac^m}{1-c}$ eşitsizliği sağlanacağından kanıt tamamlanır.

Aynı zamanda gerçel sayılar kümesinde her Cauchy dizisi yakınsak olduğundan büzen dizi de yakınsaktır.

(2.8k puan) tarafından 
tarafından düzenlendi
20,211 soru
21,744 cevap
73,331 yorum
1,931,358 kullanıcı