闭区间套定理

区间套定理:设一无穷闭区间列{[a(n),b(n)]}适合下面两个条件:(1)后一区间在前一区间之内,既对任一正整数n,有a(n)<=a(n+1)<b(n+1)<=b(n),(2)当n->无穷时,区间列的长度{(b(n)-a(n))}所成的数列收敛于零,则区间的端点所成的两数列{a(n)}及{b(n)}收敛于同一极限$,并且$是所有区间的唯一公***点。

闭区间套定理通常是和“二分法”配合使用的,即区间[a,b]从中点一分为二,通常得到的这两个区间中有且仅有一个区间具有某种性质(和我们要证明的具体问题有关),把这个符合要求的区间[a1,b1]再分为两半,再找出我们感兴趣(具有某种性质)的那个小区间[a2,b2]。

依次类推,这样每分一次,我们找到的区间长度就变为原来的一半,第n次得到的区间长度就是(b-a)/2^n,这样当n趋于∞时,区间长度趋于0,这样我们得到了一个闭区间套[ai,bi],并且有lim(bn-an)=0,满足闭区间套定理的条件。

因此存在唯一的实数ξ=liman=limbn,这样我们就把每次找到的小区间[ai,bi]具有的性质“传递”到了实数ξ上,而这一步正是用闭区间套定理证明问题的关键。