Теорема о существовании точных граней ограниченного множества
|
Всякое ограниченное сверху непустое числовое множество имеет точную верхнюю грань, а всякое ограниченное снизу непустое числовое множество имеет точную нижнюю грань.
|
w Пусть
ограничено сверху,
.
Обозначим В — множество чисел, ограничивающих сверху множество Х, (рис. 27).
|
Рис. 27
|
Если
и
, то из определения числа, ограничивающего множество сверху, следует, что
и это верно для
.
По свойству непрерывности множества
заключаем, что существует число b, такое что выполняется неравенство
для
и для
.
Но так как
ограничивает Х сверху; так как
для
, то b является наименьшим среди всех чисел, ограничивающих множество Х сверху.
Поэтому по определению точной верхней грани множества получается, что
, ч. т. д.
Вторая часть теоремы доказывается аналогичным образом. v
Замечание (к понятию точных граней множества)
1. Для неограниченных сверху множеств часто записывают «
», а для неограниченных снизу – «
».
2. Если
, то обозначается
, то есть если точная верхняя грань множества принадлежит этому множеству, то она называется максимумом множества.
Аналогично, если
, то обозначается
, то есть если точная нижняя грань множества принадлежит этому множеству, то она называется минимумом множества.
Пример 3 (определение максимума и минимума множества)
1)
;
2) 
min A не существует;
3)
max B и min B не существуют.