Rechengesetze für Grenzwerte

Rechengesetze f¨
ur Grenzwerte
Differential- und Integralrechnung
Rechengesetze f¨
ur Grenzwerte
Zur Erinnerung: Eine Folge an heisst konvergent gegen den Grenzwert c, falls f¨
ur jedes
ε > 0 es ein N gibt so, dass |an − c| ≤ ε f¨
ur alle n > N.
Bis jetzt haben wir diese Definition noch u
¨ berhaupt nicht gebraucht. Doch sobald man allgemeine Eigenschaften konvergenter Folgen nachweisen will, ist diese Formulierung enorm
n¨
utzlich. So gilt zum Beispiel folgender
Satz. Jede konvergente Folge ist beschr¨ankt, d.h. es gibt eine Schranke S so, dass |an | ≤
S f¨
ur alle n ≥ 1 gilt.
Beweis.
F¨
ur den Umgang mit Folgen und ihren Grenzwerten gelten folgende Rechengesetze. Hier
sollen nur zwei davon exemplarisch beweisen werden, die anderen folgen in a¨hnlicher
Weise.
n→∞
n→∞
Satz. Es seien an und bn zwei konvergente Folgen: an −−−→ a und bn −−−→ b. Dann gilt:
n→∞
(a) an + bn −−−→ a + b
n→∞
(b) an − bn −−−→ a − b
n→∞
(c) an · bn −−−→ a · b
n→∞
(d) λ · an −−−→ λ · b f¨
ur jede Konstante λ.
an n→∞ a
(e)
−−−→ falls b 6= 0 und bn 6= 0 f¨
ur alle n.
bn
b
Beweis. (a)
(c) Man beachte, dass
|an · bn − a · b| = |an bn − abn + abn − ab|
≤ |an bn − abn | + |abn − ab|
= |an − a| · |bn | + |a| · |bn − b|
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BaM