If (xn)n is bounded and diverges, then there are two subsequences of (xn)n that converge to different limits.这句话对不对,对的话如何证明
时间: 2023-06-11 19:06:08 浏览: 110
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这句话是正确的。
证明如下:
设(xn)是一个有界但发散的数列,那么(xn)必定存在一个极限点y。否则,由于(xn)有界,它必定存在一个聚点,而由于(xn)发散,该聚点不能是极限点。这与(xn)不存在极限点的假设矛盾。
由于(xn)有界,因此必定存在一个收敛子序列(xnk)。设其极限为x。
现在我们要构造另一个收敛子序列(xnk')。由于y是(xn)的一个极限点,因此存在一个子序列(xnl)满足|xnl - y| < 1。显然,这个子序列也是有界的,因此存在一个收敛子序列(xnlk')。设其极限为z。
现在我们来证明x ≠ z。假设x = z,则(xnlk')和(xnk)都收敛于x,因此(xnlk')和(xnk)的组合序列(xnk1', xn1, xnk2', xn2, ...) 也收敛于x。但是,这个组合序列可以构造一个发散的子序列。具体地,我们可以选择所有下标为偶数的元素xk2n,这个子序列显然发散。这与(xn)不发散的假设矛盾,因此x ≠ z。
因此,我们成功地构造了两个不同的收敛子序列,它们的极限分别为x和z。
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