Среди приведённых выше примеров последовательность 4 не
ограничена ни сверху, ни снизу, а 2, 3, 5 ограничены.
Следующее понятие является одним из основных понятий всей
математики.
Определ е ние З. Элемент а поля Р называется пределом
последовательности 1ап} элементов Р, если для любого положи-
тельного элемента Е из Р существует (зависящее от Е) натураль-
ное число по такое, что lan—a для любого п>по. Пишут:
1im ап («предел ап при п, стремящемся к бесконечности») или
просто ап («предел ап»)- Последовательноспљ {ап}, имеющая
предел а, называется сходящейся к а или просто сходящейся.
Последовательность, не имеющая предела (в Р), называется рас-
ходящейся.
Из приведённых выше последовательностей только две сходятся:
последовательность 2 к числу О и последовательность 5 к числу 2.
В самом деле, для последовательности 2 имеем:
для последовательности 5 также
—2l
1
1
Но по аксиоме Архимеда для поля рациональных чисел (S 23, тео-
рема З) для любого рационального существует натуральное
по>—. Тогда — для любого п>по.
Последовательность З расходится. Правда, для любого
и любого по найдётся п'>по такое, что и
такое, что ап„— 1 но для 1 не существует такого по,
чтобы одно из указанных неравенств выполнялось для любого п >
В самом деле, если, например, 1, то
И lart+1
Следовательно, апн
Понятие предела последовательности сходно с понятием алгеб-
раической операции (S б, определение 1). Там упорядоченной паре
элементов, а здесь упорядоченной по типу множества натуральных
чисел 11, 2, З, системе элементов соответствует некоторый
элемент того же множества. Поэтому иногда говорят об «операции