Hauptsätze der Grenzwertrechnung
25
d. f). der Grenzwert des absoluten Betrages gleich dem ab
soluten Betrage des Grenzwerts.
Mit j«| bezeichnet man nach Weierstraß den absoluten Betrag der
Zahl a. Es ist also \a\ — a, wenn a |> 0, und \a \ = — a, wenn
a < 0.
u durchlaufe bei dem Grenzübergang die Folge u if u 2 , u 3l — Ist
u > 0, so sind säst alle u n positiv, weil sie fast alle zwischen j u und
| u liegen, und man hat daher fast immer \ u n \ ----- u n . Nach einer end
lichen Anzahl von Streichungen sind also die Folgen |%!, |n 2 \, |m 3 j,...
und u u u 2 , u 3 ,... identisch. Mithin haben (vgl. ß 5) beide den Grenz
wert u ----- u . Im Falle u < 0 sind die Folgen | u i |, [ m 2 |, | u 3 1, ...
und — u lf — n 2 , — u 3 , ... nach einer endlichen Anzahl von Strei
chungen identisch. Mithin haben beide den Grenzwert — u ---- |itj. Es
bleibt nur noch der Fall u ----- O übrig. In diesem Falle haben die
Folgen u tl u 2 , m 3 , ... und — u x , — n 2 , — u 3 , ... beide den Grenz
wert Null. Dasselbe gilt daher von der Folge u x , — u u m 2 , — m 2 ,
Mg, — Mg, ... (vgl. § 5). Hiervon ist \ u l \, \ u 2 1, | u 3 1, ... eine Teil
folge. Jede Teilfolge einer konvergenten Folge hat aber denselben
Grenzwert wie diese (vgl. 8 5).
8. Grenzübergang bei Ungleichungen. Ist lim M-----u, limv--v
und gilt immer die Ungleichung u <1 v, so kann man schließen, daß
u^v ist, d. h. ans m v folgt lim u lim v. Da v — u~^> 0 ist,
so kann der Grenzwert von v — u unmöglich negativ sein. Um eine
negative Zahl lassen sich nämlich Umgebungen konstruieren, die nur
negative Zahlen Enthalten. Es ist also
lim (y — M) ----- v — u 0.
Insbesondere folgt aus u c (c eine Konstante) stets
limM^e (vgl. § 5, Nr. 7), vorausgesetzt natürlich, daß lim u existiert.
Zum Schluß sei noch bemerkt, daß die Sätze in Nr. 4 und 5 für
jede endliche Anzahl vonSummanden bzw.Faktoren gelten. Jstz.B.
lim u ----- U, lim v = v, lim w ---- w
so hat man lim (m -f- v -f w) — li m {u -f- (y -j- w)}
== lim u -f- lim (v -f w) — lim u -f- lim v -f- lim iv und
lim (uvw) — lim | u • (yw)} — lim u • lim (yw) ----- lim u • lim v • lim w.
Jnsb esondere ist
lim (m 3 ) — (lim m) 3 , lim (m 4 ) ----- (lim m) 4 usw.