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关于「什么是集合的上确界?」

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认识概念

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要使一个数 β 成为集合 S 的上确界,它必须同时满足两个要求:它必须作为整个集合的上界,并且它必须是最小上界,这意味着它小于或等于任何其他可能的上界。

适用条件:集合 S 非空。;β 是一个实数。

理解原因

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有上界的单调递增数列收敛于其上确界,因为上确界起着最小上界的作用。对于任意给定的容差 ε>0\varepsilon > 0,上确界的性质保证了数列中存在至少一项超过 L−εL - \varepsilon。

适用条件:数列 {an}\{a_n\} 是单调递增的。;数列 {an}\{a_n\} 有上界。;LL 是数列值集合的上确界。;ε>0\varepsilon > 0 是任意正容差。

认识概念

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如果集合 S 中没有元素超过实数 M,则 M 是非空集合 S 的上界。形式上,对于 S 中的每一个元素 x,x 必须小于或等于 M。

适用条件:集合 S 非空。;M 是一个实数。

认识概念

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最小上界性质保证了数列值集合存在一个唯一的上确界 LL,前提是该集合非空且有上界。这个上确界 LL 充当了数列的候选极限。

适用条件:数列值集合非空。;数列值集合有上界。

掌握方法

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要证明 β 是最小上界,假设存在一个小于 β 的数 γ(γ<βγ < β)。如果 γ 是上界,这将与 β 是最小上界相矛盾。

适用条件:β 是集合 S 的上界。;γ 是一个实数,且 γ<βγ < β。

理解原因

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最小上界性质将 LL 定义为从上方界定该集合的*最小*数。如果我们从 LL 减去任何正量 ϵ\epsilon,结果值 L−ϵL - \epsilon 严格小于最小上界。

适用条件:LL 是集合 {an}\{a_n\} 的上确界(最小上界)。;ϵ>0\epsilon > 0 是任意给定的正实数。