用实数域的闭区间套定理证明确界原理


闭区间套:
\(设[a_{n},b_{n}]为实数域内的闭区间,n\in N^+,且a_{n}\supset a_{n+1}\)
\(lim_{n\to\infty}(a_{n}-b{n})=0\)
\(则,存在唯一一个实数\xi\in 所有闭区间[a_{n},b_{n}]\)

确界定理:设A为实数域内数集,且有上界(下界),则必有上确界(下确界)。

用实数域内的闭区间套定理证明确界定理在实数域内成立
证明:
\(设A的全体上界的集合为B% \)设a_{1}\in A,b_{1}\in B\( \)因为B为A的全体上界集合,可知a_{1}<b_{1}\( \)考察区间[a_{1},b_{1}]的中点c,若c\in A,则设a_{2}=c\( \)否则,c必然属于B,设b_{2}=\( \)对[a_{2},b_{2}],重复上述步骤,得到[a_{3},b_{3}]\( \)以上步骤一直重复,得到闭区间套[a_{n},b_{n}]\( \)由闭区间套定理,存在唯一一个实数\xi属于所有闭区间[a_{n},b_{n}].\( \)假设存在x\in A,有x>\xi,则可建立闭区间区间[\xi,x],可以将上述过程继续下去,$


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