数ならぬ

理学系のこと、特に数学について書きます。雑学的な知識もまとめていく所存。

はさみうちの原理の証明は簡単である

 本当に簡単である。

はさみうちの原理
数列a_n,b_n,c_nについて、a_n\leq b_n\leq c_nという不等式関係が成り立ち、かつ\displaystyle\lim_{n\to\infty}a_n=c_n=\alphaがならば、\displaystyle\lim_{n\to\infty}b_n=\alphaも成り立つ

Proof

 \epsilon-N論法によって簡単に示せる。どんな正の\epsilonに対しても十分大きなNが存在して、n\ge Nならば

\alpha-\epsilon < a_n,c_n < \alpha+\epsilon

が成り立つ。仮定の不等式から

\alpha-\epsilon < b_n < \alpha+\epsilon

も同様に成り立ち、これは\displaystyle\lim_{n\to\infty}b_n=\alphaを意味している◽︎