Akademisyenler öncülüğünde matematik/fizik/bilgisayar bilimleri soru cevap platformu
0 beğenilme 0 beğenilmeme
204 kez görüntülendi
Her büzen dizinin bir Cauchy dizisi olduğunu gösteriniz.
Lisans Matematik kategorisinde (11.4k puan) tarafından  | 204 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
20,217 soru
21,750 cevap
73,347 yorum
1,970,767 kullanıcı