lunes, 4 de julio de 2011

4.2 convergencia

En análisis matemático, el concepto de convergencia hace referencia a la propiedad que poseen algunas sucesiones numéricas de tender a un límite. Este concepto es bien general y dependiendo de la naturaleza del conjunto donde se encuentre definida la sucesión, puede adoptar varias formas.




Una sucesión de elementos \{x_n\}\, de un espacio métrico (M,d\,)converge a un elemento x\in M si para todo número \varepsilon> 0, existe un entero positivo N \, (que depende de \varepsilon) tal que
(1) n\ge N \quad \Longrightarrow \quad d(x_n,x) < \varepsilon.
En tal caso, se acostumbra escribir
 \lim_{n \to \infty} x_n = x
o también
 x_n\ \stackrel{d}{\longrightarrow}\ x \quad \mbox{cuando} \quad n \to \infty
o simplemente
 x_n \to x.
Intuitivamente, esto significa que los elementos x_n\, de la sucesión se pueden hacer arbitrariamente cercanos a x\, si n\, es suficientemente grande, ya que d(x_n,x\,) determina la distancia entre x_n\, y x\,. A partir de la definición es posible demostrar que si una sucesión converge, lo hace hacia un único límite.
La definición se aplica en particular a los espacios vectoriales normados y a losespacios con producto interno. En el caso de un espacio normado (E,\Vert \cdot\Vert),la norma \Vert \cdot\Vert induce la métrica d(x,y):=\Vert y - x\Vert para cada x,y\in E; en el caso de un espacio con producto interno (E,\langle \cdot, \cdot\rangle), el producto interno \langle \cdot, \cdot\rangle induce la norma \Vert x\Vert = \sqrt{\langle x, x\rangle} para cada x\in E.

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