№14
Коши.
Число A
называется пределом функции в точке a, если
эта функция определена в некоторой окрестности точки a,
за исключением, быть может, самой точки a,
и
.
Гейне.
Число A
называется пределом функции в точке a, если
эта функция определена в некоторой проколотой окрестности точки a,
т.е.
,
и для любой последовательности
,
сходящейся к a и такой, что
для всех
,
соответствующая последовательность значений функции
сходится к числу A.
Эквивалентность двух определений предела.
В обоих определениях
предполагается, что функция f определена в
некоторой проколотой окрестности точки a,
т.е. существует число
такое, что
.
а) Пусть число A
есть предел функции f в точке a
по Коши; тогда
и
(1). Рассмотрим произвольную последовательность
,
сходящуюся к числу a и такую, что
для всех
.
Согласно определению предела последовательности для найденного в (1)
числа
можно указать номер
такой, что
,
значит
(2), где
,
причем условие (2) выполняется для любой последовательности
такой, что
и
.
=>
,
т.е. число A – предел функции f(x)
в точке a по Гейне.
б) Докажем, что если
число A есть предел функции f(x)
в точке a по Гейне, то это же число
является пределом функции f по Коши. Пусть
это не так. Тогда
(3). Согласно (3) в качестве
можно взять любое число из полуинтервала
.
Возьмем
,
где
,
и обозначим
.
Тогда в силу (3) для любого
выполняются:
(4),
(5).