* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
212
ПОНЯТИЯ МНОЖЕСТВА, ГРУППЫ, КОЛЬЦА И ПОЛЯ
не меняющие смысла при переходе к подполю (§ 24, определения 3 и 4, замечание и теорема 5). Покажем, что если класс а содержит последовательность { а }, то l i m (а )=а. Пусть е ] > ( 0 ) — элемент поля D , содержащий по следовательность {е \. Тогда существует рациональное число ^>0 и натуральное т такие, что е ^>е при любом п^>т, т. е. е ^ ( с ) . Берём рациональное число е' такое, что t ? ^ e ' ^ > 0 (например, е =
п г 0 п п
= у ) . Тогда ( е ' ) < С ( ) ^ - Так как последовательность \а ] фун даментальна, то существует натуральное п такое, что \а — а \<^е при любых р, 9 ^ > я - Поэтому для данного п^>п будем иметь: а — a „ < V и а„ — a <^e при любых р, д ^> п . Переходя при дан ном п от последовательностей к содержащим их классам, по дока занному выше получим:
п 0 р д 0 0 r р fl 0
е
е
« — (««>< (О
е П И п
и
Ы —«<(•').
0
откуда |(а„) — « | < ^ ( е ' ) < С Р любом п^>п ; это и означает, что lim (а ) = а. Мы доказали, что любая фундаментальная последовательность элементов (а„) подполя V имеет предел в £> . Отсюда уже нетрудно вывести полноту поля D . Пусть \ а } — любая фундаментальная по следовательность элементов поля £) . Так как по доказанному каж дый класс а равен пределу классов из подполя Г', то для данного
0 0 п 0 п
п [ввиду!—) ^>(0)]
п
существует
элемент (а )
п
из
V
такой,
п
что
| а л — (а ) | <С ( ~ ) * Покажем, что последовательность { ( а ) } фунда ментальна. Пусть е^>(0)—любой элемент D . Как было показано выше, из аксиомы Архимеда вытекает, что существует рациональное число 3 1
0
е ^ > 0 такое, что (с)<^е- Существует натуральное л ^ > — или — < ^
х
<^тг • Далее, в силу фундаментальности { а \ существует натуральное
п
(в»)1«1(^)- р1+1^- «1+1 »-< «)1<
в
в
в
в
<(?) + (*) + (1)<(з-) + Ш + (*)-»<•
при любых р, д^>п . Из изоморфизма полей Г и Г ' (сохраняющего, очевидно, отноше ния порядка) вытекает, что последовательность { а \ рациональных чисел сама фундаментальна. Пусть а — класс из D содержащий \а„\. Выше было доказано, что l i m (а ) = а. Но l i m [(а )— а ] = 0.
0 п Q9 п п я