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Konvergente Folgen IV                                 ZURÜCK

Beweis des
Produktsatzes
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 a-g-eta.gif (853 Byte) eine Zahl N(a-g-eta.gif (853 Byte))  
geben, ab der gilt:
    
    (a·b)-a-g-eta.gif (853 Byte)  <  an·bn  <    (a·b)+a-g-eta.gif (853 Byte)                    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-g-eta.gif (853 Byte)  <  (a+NF)·(b+NF)  <    (a·b)+a-g-eta.gif (853 Byte)
    
Die Klammern lösen wir durch ausmutliplizieren:
    
    (a·b)-a-g-eta.gif (853 Byte)  <  a·b + a·NF + b·NF + NF·NF  <    (a·b)+a-g-eta.gif (853 Byte)
    
Nun subtrahieren wir (a·b):
    
    -a-g-eta.gif (853 Byte)  <   a·NF + b·NF + NF·NF  <    +a-g-eta.gif (853 Byte)
    
Das Produkt aus konstanter Folge und Nullfolge ist eine
Nullfolge (siehe Nullfolgenlehrgang). Ebenso ist das
Produkt zweier Nullfolgen eine Nullfolge. Wir erhalten:
    
    -a-g-eta.gif (853 Byte)  <   NF + NF + NF  <   +a-g-eta.gif (853 Byte)
    
Die Summe mehrerer Nullfolgen ist wieder eine Nullfolge
(siehe Nullfolgenlehrgang). Wir erhalten somit:
    
    -a-g-eta.gif (853 Byte)  <   NF  <   +a-g-eta.gif (853 Byte)
    
Nachdem wir die Ausgangsgleichung in diese Form gebracht
haben, sehen wir, daß die Gleichung wirklich für beliebig
kleine a-g-eta.gif (853 Byte) ab N(a-g-eta.gif (853 Byte)) gilt, denn eine Nullfolge hatten wir ja als
eine Folge definiert, die ab einer Zahl N(a-g-eta.gif (853 Byte)) einen beliebig
kleinen Wert a-g-eta.gif (853 Byte) annehmen kann.