Zasada ciągłości zbioru liczb rzeczywistych.
A] każdy niepusty i ograniczony z góry zbiór liczb rzecz. ma kres górny
B] każdy niepusty i ograniczony z dołu zbiór liczb rzecz. ma kres dolny
![]()
- wzór de Moivre'a
![]()
,k=0,1,...,n-1
Definicja 10.
Niech (X,d) będzie przestrzenią metryczną, p0∈X, r>0 kulę otwartą (domkniętą) o środku w punkcie p0 i promieniu r nazywamy zbiór ![]()
![]()
Definicja 11.
Niech (X, d) będzie przestrzenią metryczną
1] Otoczeniem punktu p0∈X nazywamy każdą kulę otwartą o środku w punkcie p0. Promień tej kuli nazywamy promieniem tego otoczenia.
2] Punkt p nazywamy punktem skupienia zbioru E⊂X jeśli w każdym otoczeniu tego punktu istnieje punkt q≠p, q∈E.
3] Jeśli p∈E i p nie jest punktem skupienia zbioru E, to p nazywamy punktem _______ zbioru E.
4] Zbiór E nazywamy domkniętym jeśli każdy punkt skupienia tego zbioru należy do E.
5] Punkt p nazywamy punktem wewnętrznym zbioru E jeśli istnieje takie otoczenie K(p,r) tego punktu takie że K(p,r)⊂E (tzn. jeśli p∈E wraz z pewnym swym otoczeniem).
6] Zbiór E nazywamy otwartym jeśli każdy punkt zbioru E jest jego punktem wewnętrznym.
7] Dopełnieniem zbioru E do przestrzeni X nazywamy zbiór E'=X\E={p∈X:p∉E}
8] Zbiór E nazywamy ograniczonym jeśli istnieje kula (otwarta lub zamknięta) zawierająca ten zbiór.
9]Zbiór E nazywamy gęstym w X jeśli każdy punkt przestrzeni X∈E lub jest punktem skupienia tego zbioru.
Twierdzenie 20.
Zbiór G jest otwarty ⇔ gdy jego dopełnienie jest zbiorem domkniętym, zbiór F jest domkniętym ⇔ gdy jego dopełnienie jest zbiorem otwartym.
Definicja 12.
Pokryciem otwartym zbioru E w przestrzeni metrycznej zbioru X nazywamy rodzinę {Gα} zbiorów otwartych w przestrzeni X spełniających warunek ![]()
Zbiór zwarty.
Jeśli każde pokrycie otwarte zbioru K zawiera podpokrycie skończone (tzn. jeśli dla każdego pokrycia otwartego {Gα} zbioru K istnieje skończona liczba wskaźników α1,α2,...,αn takich, że K⊂Gα1∪...∪Gαn)
Zbiór spójny.
Podzbiór E przestrzeni metrycznej X nazywamy zbiorem spójnym jeśli nie istnieją dwa zbiory A i B otwarte w przestrzeni X, rozłączne mające niepuste części wspólne ze zbiorem E (tzn. A∩E≠∅ i B∩E≠∅) i takie że E⊂A∪B.
Twierdzenie Weierstrassa.
Każdy nieskończony ograniczony podzbiór przestrzeni Rk ma punkt skupienia w Rk.
Definicja 13.
Ciąg {pn} punktów przestrzeni metrycznej X nazywamy zbieżnym w tej przestrzeni jeśli istnieje punkt p∈X taki że ![]()
Fakt zbieżności ciągu {pn} można zapisać ![]()
Definicja 14.
Ciąg {pn} nazywamy ograniczonym, gdy zbiór wartości tego ciągu (tj. zbiór punktów pn) jest ograniczony.
Ciąg {pnj} nazywamy podciągiem ciągu {pn}, jeśli ciąg {pn} jest zbieżny bo jego granicę nazywamy granicą częściową ciągu {pn}.
Warunek Couchego (ciąg Couchego)
Ciag {pn} w przestrzeni metrycznej X nazywamy ciągiem couchego jeśli: ![]()
Twierdzenie 21.
Każdy ciąg zbieżny w przestrzeni metrycznej jest ciągiem Couchego.
Definicja 24.
Przestrzeń metryczną X nazywamy zupełną jeśli każdy ciąg Couchego w tej przestrzeni jest zbieżny.
Definicja 25.
Niech {xn} będzie ciągiem w R. Mowimy że ten ciąg jest rozbieżny do +∞ (co zapisywaliśmy: ![]()
Jeśli 
Twierdzenie o trzech ciągach.
Jeśli {xn}, {yn}, {zn} są ciągami w R2 i xn≤yn≤zn dla prawie wszystkich n oraz ![]()
, to ![]()
![]()
Kryterium zbieżności Couschego.
Szereg ![]()
jest zbieżny ⇔ 
Warunek konieczny zbieżności szeregu.
Jeśli szereg ![]()
jest szeregiem zbieżnym to ![]()
Kryterium Couchego.
Niech dany będzie szereg ![]()
i niech ![]()
1] Jeśli α<1 to szereg ![]()
jest zbieżny
2] Jeśli α>1 to szereg ![]()
jest rozbieżny
Dowód 1]. Ponieważ α<1 więc istnieje β∈R takie że α<β<1 z ________ wynika że istnieje z kolei takie n0∈N że ![]()
tzn. ![]()
Lecz 0≤α≤β<1 a więc szereg ![]()
jest szeregiem geometrycznym zbieżnym i w konsekwencji ![]()
jest także zbieżny na mocy z tw.25a
2] Jeśli α>1 wtedy dla nieskończenie wielu wyrazów ciągu {an} spełniona jest nierówność |an|>1
Istnieje podciąg ![]()
ciągu ![]()
jest zbieżny do α. A więc w otoczeniu ![]()
znajdują się prawie wszystkie wyrazy ciągu ![]()
. A więc nieskończenie wiele wyrazów ciągu ![]()
Nieskończenie wiele wyrazów tego ciągu spełnia nierówność ![]()
bowiem ![]()
dla α>1 skąd |an|>1 dla nieskończenie wiele wyrazów ciągu {an}. Oznacza to że ciąg {an}nie jest zbieżny do 0. I tym samym ![]()
jest rozbieżny, gdyż nie spełnia warunku koniecznego.
Szereg ![]()
nazywamy bezwzględnie zbieżnym jeśli szereg jest zbieżny. Jeśli szereg ![]()
jest zbieżny bezwzględnie to jest zbieżny. Jeśli szereg jest zbieżny, ale nie jest zbieżny bezwzględnie to nazywamy go warunkowo zbieżnym.
Def. Iloczynem Couchego szeregu ![]()
i ![]()
nazywamy szereg ![]()
gdzie, ![]()
n=0,1...n
Kryterium porównawcze.
A] Jeśli |an|≤cn dla prawi wszystkich n i jeśli szereg ![]()
jest zbieżny to szereg ![]()
jest zbieżny.
B] Jeśli an≥dn≥0 dla prawie wszystkich n i jeśli szereg ![]()
jest rozbieżny to szereg ![]()
jest rozbieżny.
Kryterium d'Alamberta.
Niech an≠0, n∈N szereg ![]()
A] Jest zbieżny jeśli granica górna 
B] Jest rozbieżny jeśli
dla prawie wszystkich n.
Kryterium Dirichleta an∈C.
Jeśli sumy częściowe szeregu ![]()
są ograniczone zaś ![]()
jest nierosnący i zbieżny do zera ciągiem liczb rzeczywistych to ![]()
jest zbieżny.
Kryterium Abela'.
Jeśli szereg ![]()
(an∈C) jest zbieżny natomiast ![]()
jest monotoniczny (nie rosnący albo nie malejący) i ograniczonym ciągiem liczb rzeczywistych to szereg ![]()
jest zbieżny.
Kryterium Abela''.
Jeśli szerg ![]()
jest dowolnym szeregiem rozbieżnym o wyrazach dodatnich natomiast ![]()
jest zdefiniowany ![]()
jest ciągiem sum częściowych tego szeregu to szereg ![]()
jest dla α>1 zbieżny, a dla α≤1 rozbieżny.
Kryterium Leibniza.
Jeśli ![]()
jest nierosnącym ciągiem liczb rzeczywistych zbieżnym do zera, to szereg ![]()
jest zbieżny (szereg taki nazywamy szeregiem naprzemiennym).
Def. Szereg ![]()
nazywamy bezwzględnie zbieżnym jeśli szereg ![]()
jest zbieżny.
Tw. Jeśli szereg ![]()
jest zbieżny bezwzględnie to jest zbieżny.
Def. Jeśli szereg jest zbieżny ale nie jest zbieżny bezwzględnie to nazywamy go warunkowo zbieżnym.
Tw. Mertensa (po iloczynie couchego)
Jeśli szeregi ![]()
i ![]()
są zbieżne odpowiednio do sum A i B przy czym jeden z nich jest zbieżny bezwzględnie to iloczyn Couchego tych szeregów jest zbieżny do sumy. C=A*B
Tw. Riemanna.
Niech szereg ![]()
, an∈R, n∈N będzie zbieżnym warunkowo i niech α≤β; α,β∈R wtedy istnieje takie przestawienie porządku składników że szereg ![]()
o sumach częściowych S'n ma własności:
![]()
Szereg bezwzględnie zbieżny.
![]()
- zbieżny, ![]()
- rozbieżny
Def. Mówimy że szereg jest zbieżny bezwarunkowo jeżeli każda zmiana porządku jego wyrazów daje szereg zbieżny (do tej samej sumy).
Tw. Niech dany jest szereg ![]()
, an∈C, n∈N, szereg ![]()
jest zbieżny bezwarunkowo wtw. gdy jest zbieżny bezwzględnie.
Tw. Brouwera.
Jeśli ![]()
gdzie ![]()
jest domkniętą kulą Euklidesową w Rn, jest odwzorowaniem ciągłym to f posiada punkt stały w ![]()
.
Tw. Zasada kontrakcji Banacha.
Niech X=(x,d) będzie przestrzenią metryczną zupełną i niech f:X→X będzie odwzorowaniem takim że istnieje 0≤α<1 takie że:
d[f(x),f(y)]≤α*d(x,y) dla wszystkich x,y∈X wtedy funkcja posiada w X dokładnie jeden punkt stały.
Granica i ciągłość funkcji.
Def. Couchego granicy funkcji.
Niech (X,dx),(y,dy) będą przestrzeniami metrycznymi E⊂X. Niech dalej f:E→Y, p-punkt skupienia zbioru E. Mówimy że q∈Y jest granicą funkcji f w punkcie p lub że f dąży do q, gdy x dąży do p (co zapisujemy)
![]()
jeśli:
![]()