* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
156
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФУНКЦИИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕННОГф
Это совершенно ясно геометрически. Аналитическое доказатель ство также несложно. Пусть точки прогрессии имеют вид fl + fe и пусть ~\~(Р— тогда с помощью условия m^>d с — m^a-\-pd—т<^а-\c-f- m^a-\-(p— так что с — m<^a-\-(p— 1) d < [ a pd < [ c m. Теперь мы сформулируем основную теорему этого параграфа. Какова бы ни была ограниченная бесконечная последовательноешь {a }=a a a , ... , а, ... , (29)
n v i9 3 п а
—0*
(— ^ >< + <»)
l)d^c^a-\-pd; получаем pd — d = a-\-(p— = \)d, apd,
l ) d - | - m > a - f - ( p — I) d-\-d
всегда существует по меньшей мере одна точка с» обладающая тем свойством, что в любой её сколь угодно малой (по длине) окрестности имеется бесконечное множество точек последова тельности (29). Доказательство этой теоремы базируется на следующем очевид ном принципе, который мы формулируем для большей наглядности следующим образом: если в конечном числе ящиков разложено бесконечное множество предметов, то хотя бы в одном ящике окажется бесконечное множество этих предметов. Обращаясь к доказательству теоремы, условимся прежде всего, что если среди чисел а будут встречаться отрицательные, то мы будем записывать их в виде десятичных дробей с отрицательными характеристиками, но положительными мантиссами, например
п
— 4,52038 . . . =5,47961 Все члены последовательности разбиваются на классы («распре деляются по ящикам»), смотря по характеристике, т. е. по тому, какое число целых единиц стоит в соответствующей записи слева от запятой. Число таких классов — конечное, так как последова тельность \а \ — ограниченная, и потому все числа а заключены между двумя какими-то числами т и М:
п п
т<а <ЛГ
я
(п = 1, 2, 3, . . . ) .
Не ограничивая общности, можно считать числа т и М целыми. Наших классов, или «ящиков», — столько же, сколько различных характеристик т, m - f 1, /я + 2. . . . , М— 1, (30) именно, N—M—т. Так как членов последовательности \а \ бес конечное множество, то хотя бы в одном из «ящиков» их окажется
П