diff --git a/00-initial-knowledge.md b/00-initial-knowledge.md index 7f261e1..84c6e41 100644 --- a/00-initial-knowledge.md +++ b/00-initial-knowledge.md @@ -23,4 +23,18 @@ numbering: :::{tip} Менее формально это означает следующее: Пусть у нас есть множество $X$ непустых множеств $A_\alpha$, где $\alpha$ пробегает какое-то непустое множество индексов $I.$ Тогда аксиома выбора утверждает, что в каждом $A_\alpha$ можно выбрать элемент из $A_\alpha.$ -::: \ No newline at end of file +::: + +:::{prf:remark} +Если дано множество $X$ и есть какое-то семейство $\{Y_\alpha \}_{\alpha \in A}$ каких-то подмножств множества $X$, где $A$ какое-то множество индексов (необязательно счётное), то имеют место следующие формулы (=формулы де Моргана) + +(axiom-of-choice_dM1)= +$$ +X \setminus \bigcup_\alpha Y_\alpha = \bigcap_\alpha (X \setminus Y_\alpha), \\ +$$ + +(axiom-of-choice_dM2)= +$$ +X \setminus \bigcap_\alpha Y_\alpha = \bigcup_\alpha (X \setminus Y_\alpha) +$$ +::: diff --git a/02-limit-of-a-sequence.md b/02-limit-of-a-sequence.md index e794081..3bd0654 100644 --- a/02-limit-of-a-sequence.md +++ b/02-limit-of-a-sequence.md @@ -20,7 +20,7 @@ numbering: :::{prf:example} 1. $\m{x} = \{1,1,1,\ldots,\}$. т. е. $\m{x} = (x_n)$, где $x_n = 1$ при каждом $n \in \mathbb{N}.$ -2. $\m{x} = \{1,-1,1,-1,1,-1,\ldots, \}$ т. е. $\m{x} = (x_n)$, где $x_n = (-1)^n$ при каждом $n \in \mathbb{N}.$ +2. $\m{x} = \{-1,1,-1,1,-1,1,\ldots, \}$ т. е. $\m{x} = (x_n)$, где $x_n = (-1)^n$ при каждом $n \in \mathbb{N}.$ 3. $\m{x} = \{1,2,3,4, \ldots,\}$ т. е. $\m{x} = (x_n)$, где $x_n = n$ при каждом $n \in \mathbb{N}.$ ::: diff --git a/03-some-limit-properties.md b/03-some-limit-properties.md index 77bce0e..695e5ad 100644 --- a/03-some-limit-properties.md +++ b/03-some-limit-properties.md @@ -94,7 +94,7 @@ $$ :::{prf:lemma} **Лемма о зажатой последовательности** :name: squeezy -Пусть даны такие последовательности $(a_n), (b_n), (c_n)$, что $a_n1$, то возьмём $\varepsilon >0$ такое, что $q-\varepsilon >1$. Но $$ @@ -240,7 +240,7 @@ $$ ## Инвариантность суммы -Докажем инвариантность суммы сходящегося положительного ряда при произвольной перестановки его элементов. +Докажем инвариантность суммы сходящегося положительного ряда при произвольной перестановке его элементов. :::{prf:theorem} :name: comm_for_positive_series diff --git a/37-absolute-and-conditional-convergence.md b/37-absolute-and-conditional-convergence.md index af92965..4b426ab 100644 --- a/37-absolute-and-conditional-convergence.md +++ b/37-absolute-and-conditional-convergence.md @@ -367,7 +367,7 @@ $$ 0 < \alpha - \left( \sum_{i=1}^{p_{k+1}} x_i^+- \sum_{j=1}^{q_{k+1}}x_j^- \right) \le x_{q_{k+1}}^-. $$ -А тогда, согласно [](#conditional_convergence_and_x_n), $\lim_{k \to \infty}x_{p_k+1}^+ = 0$, то по [лемме о зажатой последовательности](#squeezy)) и [](#lim(a_n-a)=0) получаем, что +А тогда, согласно [](#conditional_convergence_and_x_n), $\lim_{k \to \infty}x_{q_{k+1}}^- = 0$, то по [лемме о зажатой последовательности](#squeezy)) и [](#lim(a_n-a)=0) получаем, что (S_kk1a)= \begin{equation} diff --git a/47-openness-and-closeness.md b/47-openness-and-closeness.md index 5641cfe..bb69e6b 100644 --- a/47-openness-and-closeness.md +++ b/47-openness-and-closeness.md @@ -154,7 +154,7 @@ $$\begin{align*} $$ \widetilde{\mathscr{U}}:=\bigcup_{x\in \mathscr{U}}\mathscr{V}_x, $$ -и покажем, что $\widetilde{\mathscr{U}} = \mathscr{U}$. Пусть $y\in \widetilde{\mathscr{U}}$, тогда существует хотя бы один $\mathscr{V}_x$, что $y \in \mathscr{V}_x$, но так как $\mathscr{V}_x \subseteq \mathscr{U}$, то $y \in \mathscr{U}$, поэтому $\widetilde{\mathscr{U}} \subseteq \mathscr{U}.$ Пусть теперь $x \in \mathscr{U}$, но тогда, согласно условию, существует такой $\mathscr{V}_x$, что $x \in \mathscr{U}_x \subseteq \mathscr{U}$, но тогда $x \in \widetilde{\mathscr{U}}$, потому что $\widetilde{\mathscr{U}} = \cup_{x \in \mathscr{U}}\mathscr{V}_x$, т.е. $\mathscr{U} \subseteq \widetilde{\mathscr{U}}$, а значит, $\mathscr{U} = \widetilde{\mathscr{U}}.$ +и покажем, что $\widetilde{\mathscr{U}} = \mathscr{U}$. Пусть $y\in \widetilde{\mathscr{U}}$, тогда существует хотя бы один $\mathscr{V}_x$, что $y \in \mathscr{V}_x$, но так как $\mathscr{V}_x \subseteq \mathscr{U}$, то $y \in \mathscr{U}$, поэтому $\widetilde{\mathscr{U}} \subseteq \mathscr{U}.$ Пусть теперь $x \in \mathscr{U}$, но тогда, согласно условию, существует такой $\mathscr{V}_x$, что $x \in \mathscr{V}_x \subseteq \mathscr{U}$, но тогда $x \in \widetilde{\mathscr{U}}$, потому что $\widetilde{\mathscr{U}} = \cup_{x \in \mathscr{U}}\mathscr{V}_x$, т.е. $\mathscr{U} \subseteq \widetilde{\mathscr{U}}$, а значит, $\mathscr{U} = \widetilde{\mathscr{U}}.$ Так как, согласно условию, каждый $\mathscr{V}_x$ — открытое множество, то согласно [](#union_and_cap_of_open), $\mathscr{U}$ — открытое множество, что и требовалось доказать. ::: @@ -280,7 +280,7 @@ $$\begin{align*} :nonumber: Пусть $\{F_\alpha\}_{\alpha \in A}$ — какое-то семейство замкнутых множеств, тогда, согласно [](#def_of_closed), имеется семейство открытых множеств $\{\mathscr{U}_\alpha\}_{\alpha \in A}$, что $F_\alpha = \mathbb{R}\setminus \mathscr{U}_\alpha$ для любого $\alpha \in A.$ -Согласно ([](#dM1)), ([](#dM1)) получаем +Согласно ([1](#axiom-of-choice_dM1)), ([2](#axiom-of-choice_dM2)) получаем $$\begin{align*} \bigcup_{i=1}^n F_i &=& \bigcup_{i=1}^n \mathbb{R} \setminus \mathscr{U}_i = \mathbb{R} \setminus \bigcap_{i=1}^n\mathscr{U}_i, \\ \bigcap_{\alpha \in A} F_\alpha &=& \bigcap_{\alpha \in A} \mathbb{R} \setminus \mathscr{U}_\alpha = \mathbb{R} \setminus \bigcup_{\alpha \in A} \mathscr{U}_\alpha, @@ -381,7 +381,7 @@ $$ $$ так как каждое $\mathscr{U}(x)$ открыто, то согласно [](#union_and_cap_of_open), $\mathscr{U}$ — открыто. -Покажем, что $F = \mathbb{R} \setminus \mathscr{U}$, согласно ([](#dM1)) +Покажем, что $F = \mathbb{R} \setminus \mathscr{U}$, согласно ([1](#axiom-of-choice_dM1)) $$ \mathbb{R} \setminus \mathscr{U} = \mathbb{R} \setminus \bigcup_{x \in \mathbb{R}\setminus F} \mathscr{U}(x) = \bigcap_{x \in \mathbb{R} \setminus F} \mathbb{R} \setminus \mathscr{U}(x). $$ diff --git a/48-compactness.md b/48-compactness.md index 3898912..2b56518 100644 --- a/48-compactness.md +++ b/48-compactness.md @@ -208,9 +208,9 @@ $$ :class: dropdown :nonumber: -(1) Рассмотрим произвольную точку $x\in K$ и рассмотрим такое открытое покрытие $\{(x-n,x+n)\}_{n=1}^\infty$ для $K$. Так как $K$ — компактно, то из этого покрытия можно выбрать конечное подпокрытие, скажем, $\{ (x-r,x+r) \}_{r=t}^N$, такое, что $K \subseteq \cup_{t=1}^N (x-t, x+t)$. Так как $(x-p,x+p) \subseteq (x-q,x+q)$ при $p0$, чтобы $\delta_x + \varepsilon_x < |x-y|$, тогда $(x-\delta_x, x+\delta_x) \cap (y-\varepsilon_x, y+\varepsilon_x) = \varnothing.$ Ясно, что $K \subseteq \cup_{x \in K} (x-\delta_x, x+\delta_x)$ и так как $K$ — компактно, то можно найти конечное множество точек $\{x_1,\ldots, x_n\}$ такое, что $K \subseteq \cup_{i=1}^n (x_i-\delta_i, x_i+\delta_i)$, где $\delta_i := \delta_{x_i}$, $1\le i \le n.$ Для всех таких $x_i$ мы выбираем $\varepsilon_i>0$ так, чтобы $(y-\varepsilon_i, y+\varepsilon_i) \cap (x_i-\delta_i, x_i+\delta_i = \varnothing$. Но тогда, полагая $\varepsilon: = \min \{\varepsilon_1, \ldots, \varepsilon_n\}$, получаем, что +(2) Пусть $y \in \overline{K}$, но $y \notin K$. Для каждого $x\in K$ рассмотрим числа $\delta_x, \varepsilon_x >0$, чтобы $\delta_x + \varepsilon_x < |x-y|$, тогда $(x-\delta_x, x+\delta_x) \cap (y-\varepsilon_x, y+\varepsilon_x) = \varnothing.$ Ясно, что $K \subseteq \cup_{x \in K} (x-\delta_x, x+\delta_x)$ и так как $K$ — компактно, то можно найти конечное множество точек $\{x_1,\ldots, x_n\}$ такое, что $K \subseteq \cup_{i=1}^n (x_i-\delta_i, x_i+\delta_i)$, где $\delta_i := \delta_{x_i}$, $1\le i \le n.$ Для всех таких $x_i$ мы выбираем $\varepsilon_i>0$ так, чтобы $(y-\varepsilon_i, y+\varepsilon_i) \cap (x_i-\delta_i, x_i+\delta_i = \varnothing)$. Но тогда, полагая $\varepsilon: = \min \{\varepsilon_1, \ldots, \varepsilon_n\}$, получаем, что $$ (y-\varepsilon, y+\varepsilon) \cap K \subseteq (y-\varepsilon, y+\varepsilon) \cap \bigcup_{i=1}^n (x_i - \delta_i, x_i+ \delta_i) = \varnothing, $$