II Przestrzenie metryczne zupełne. Zbieżność ciągu w p-ni metrycznej. Zupełnośc R i Rn. Przestrzenie metryczne zwarte, spójne.

Definicja

0x01 graphic
- p-ń metryczna.

0x01 graphic
0x01 graphic
.

Definicja

Ciąg 0x01 graphic
p-ni metrycznej 0x01 graphic
nazywamy ciągiem Cauchy'ego jeżeli

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
.

Definicja

P-ń metryczna 0x01 graphic
nazywa się zupełną, gdy każdy ciąg Cauchy'ego w tej p-ni jest zbieżny do punktu tej p-ni w metryce 0x01 graphic
.

Definicja

Mówimy, że ciąg (pn) punktów p-ni metrycznej 0x01 graphic
jest zbieżny do punktu 0x01 graphic
, gdy

0x01 graphic

Punkt p nazywamy granica ciągu pn i oznaczamy przez 0x01 graphic

Uwagi

- Każdy ciąg zbieżny jest ciągiem Cauchy'ego, natomiast każdy ciąg Cauchy'ego nie musi być zbieżny.

- Ciągiem nazywamy funkcję, której dziedziną jest N, a przeciwdziedziną ustalony zbiór.

- 0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic
- podciąg.

- ciąg ograniczony 0x01 graphic
0x01 graphic
.

- ciąg Cauchy'ego jest ograniczony.

- ciag cauchy'ego nie ma dwóch podciągów zbieżnych do różnych granic.

Definicja

P-ń metryczna X nazywa się zwartą, gdy każdy ciąg punktów p-ni X zawiera podciąg zbieżny do pewnego punktu p-ni X.

Definicja

P-ń metryczną X nazywa się spójną, gdy X nie da się przedstawić w postaci sumy 0x01 graphic
dwóch zbiorów U1, U2 niepustych, otwartych i rozłącznych.

Twierdzenie

P-ń R z metryką euklidesową jest zupełna.

Twierdzenia

1) dowolna p-ń zwarta jest zupełna

2) dowolna p-ń metryczna zwarta jest ograniczona

3) podzbiór A domknięty p-ni metrycznej zwartej jest zwarty.

Przykład

0x01 graphic
0x01 graphic
- ciąg Cauchy'ego

0x01 graphic
k0 0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
- dowolna liczba

0x01 graphic

0x01 graphic

1) 0x01 graphic

2) 0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Zb. do p1 zb. do 0 zb. do p2