Monotone Folgen, Übungen 49
ist. Das einfachste Beispiel einer über alle Grenzen wachsenden Folge bietet
die natürliche Zahlenreihe 1 , 2, ..., w, ... Wir behaupten nun, daß bei einer
monoton zunehmenden Folge z 1} z 2 , ..z n , ... (ob in erweitertem Sinne
oder nicht, ist einerlei) nur zwei Fälle eintreten können:
Entweder sie ist nach rechts beschränkt, — oder sie wächst über alle
Grenzen.
Ist sie nämlich nicht nach rechts beschränkt, so gibt es zunächst be
liebig weit rechts Punkte z n . Da aber wegen der Monotonie links von z. n
stets nur endlich viele Punkte der Folge liegen können, nämlich höch
stens z 1} z 2 ,..., z n _ i, so ist die oben genannte Bedingung erfüllt und
dadurch der Beweis geführt.
Entsprechend zeigt man, daß eine monoton abnehmende Folge entweder
nach links beschränkt ist oder unter jede Grenze sinkt, wenn man diesen
letzteren Begriff in ähnlicher Weise wie oben erklärt.
Übungen.
1. Warum sind beim Beweise der NichtabZählbarkeit aller Zahlen zwischen 0
und 1 in Nummer 2 anläßlich der Konstruktion des neuen Dezimalbruchs x die
Ziffern 0 und 9 nicht zugelassen worden?
2. Man überlege sich Beispiele zu den Ausführungen der Nummer 3.
8. Warum beruht die Notwendigkeit des auf S. 11 ausgesprochenen Kennzeichens
für die Konvergenz einer Folge auf der Tatsache, daß jede unendliche beschränkte
Menge mindestens einen Häufungspunkt besitzt?
4. Warum muß beim Beweise der Sätze aus den Nummern 5 und 8 der Fall, daß
die dort vorkommende Größe t 0 eine negative ganze Zahl ist, besonders betrachtet
werden ?
5. Wächst eine nicht beschränkte Folge stets über alle Grenzen? Wächst sie stets
über alle Grenzen, wenn sie wenigstens nach links beschränkt ist?
Achter Abschnitt.
Wiederum Flächeninhalte.
1. Wir behandeln jetzt die Inhaltsbestimmung bei der gleichseitigen
Hyperbel y = * . Diese fehlte uns im vierten Abschnitt noch (vgl. den
Schloß jenes Abschnitts, S. 23). Wir betrachten die Fläche, die von der
Kurve, der x-Achse und den Ordinaten in den Punkten x = 1 und x = a
(it > 1) begrenzt wird (Fig. 35). Die Abstände der einzuschiebenden Or
dinaten von der y-Achse sollen wieder eine geometrische Reihe, beginnend
mit dem Abstande a, bilden:
a, a • q, a • q 2 , . . ., a • q n , . . . (o<?<i).
Diese Ordinaten häufen sich gegen die y-Achse. Im allgemeinen wird unter
ihnen nicht gerade eine sein, die mit C D zusammenfällt. Wir nehmen die
Reinhardt, Höh. Mathematik 4