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Voraussetzung:
Gegeben seien zwei Folgen: Die
Folge <an> die gegen a
konvergiert, und die Folge <bn> die gegen b konvergiert.
Wir wollen beweisen, daß die Produktfolge <an·bn>
gegen den Grenzwert a·b konvergiert.Beweis:
Wenn die die Produktfolge <an·bn>
wirklich gegen den
Grenzwert a·b konvergieren sollte, dann muß es zu einer
beliebig kleinen (nichtnegativen) Zahl eine Zahl N( )
geben, ab der gilt:
(a·b)- < an·bn <
(a·b)+
Gleichung
1
Wir hatten im Kapitel 1 festgestellt, daß für eine konvergente
Folge an gilt:
an -a = Nullfolge (NF)
Wir stellen diese Gleichung um:
an = a + NF
In Gleichung 1 können wir deshalb an bzw. bn ersetzen:
(a·b)- < (a+NF)·(b+NF) <
(a·b)+
Die Klammern lösen wir durch ausmutliplizieren:
(a·b)- < a·b + a·NF + b·NF + NF·NF <
(a·b)+
Nun subtrahieren wir (a·b):
- < a·NF + b·NF + NF·NF <
+
Das Produkt aus konstanter Folge und Nullfolge ist eine
Nullfolge (siehe Nullfolgenlehrgang). Ebenso ist das
Produkt zweier Nullfolgen eine Nullfolge. Wir erhalten:
- < NF + NF + NF < +
Die Summe mehrerer Nullfolgen ist wieder eine Nullfolge
(siehe Nullfolgenlehrgang). Wir erhalten somit:
- < NF < +
Nachdem wir die Ausgangsgleichung in diese Form gebracht
haben, sehen wir, daß die Gleichung wirklich für beliebig
kleine ab N( ) gilt, denn eine Nullfolge hatten wir ja als
eine Folge definiert, die ab einer Zahl N( ) einen beliebig
kleinen Wert annehmen kann. |