【大人の「収束の定義」 イプシロンεを使うヤツ】では,「αに収束」の定義を,「“αに収束”でない」から論理を使って構築しました.
写真の中央部です.
これを日本語だけで書くと,一番下のようになります.
イメージ湧きにくいかも知れません・・・
本当は図を使うなどして視覚化して説明すべきなのですが,お許しを.
また後日,この大学の定義を使って,高校数学では示せない,ある数列の収束を証明しようと思っています.
さて,最初の問い.
こちらの解説を以前はほとんど書きませんでしたが,必要性を感じたので,少し書いておこうと思います.
教科書の定義をしっかり読み取ると・・・
lima_nは「数列{a_n}の極限」を表しています.
つまり,
・実数αに収束するときは,α
・正の無限大に発散するときは,∞
・負の無限大に発散するときは,-∞
・それ以外のときは,存在しない
です.
収束するときだけ,極限値という言い方をします(∞は数値ではない!).
数列がαに収束する
極限値がαである
は許されても,
極限値がαに収束する
では意味をなしていません.
だから,【②はNG】となってしまいます.
(日常的には,言ってしまうことはあるのですけど,厳密にはNGなのです)
②’:lina_nはαである
なら,何も問題ありません.
「収束する」の主語は,数列
「αである」ものは,極限
ということですね.
ちなみに,極限は,収束であっても,あくまで「限りなく近づかれる対象」なので,
④’:n=∞のときa_n=α
といった書き方はダメです.
「lima_n」は,「限りなく近づかれる対象」を表しているから,
③:lima_n=α
と書いても問題ありません.
細かい話ばっかりしていますが,数学を嫌いにならないでくださいね(笑)
こういう風に,言葉の厳密な使い方を追求するという遊び方もあるのが,「数学」です.
楽しみ方が無限に存在するのですね.