Ungleichungen für Limes Inferior und Superior reeller Folgen
Lexikon der Mathematik: Ungleichungen für Limes Inferior und Superior reeller Folgen
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neben der trivialen Ungleichung \begin{eqnarray}\mathrm{lim}\ \inf {a}_{n}\le \mathrm{lim}\ \sup {a}_{n}\end{eqnarray} für reellwertige Folgen (an) die Ungleichung \begin{eqnarray}\begin{array}{lll}\mathrm{lim}\ \inf \frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}} & \le & \mathrm{lim}\ \inf \sqrt[n]{{a}_{n}}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup \sqrt[n]{{a}_{n}}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup \frac{{a}_{n+1}}{{a}_{n}}\end{array}\end{eqnarray} von an zu an+1/an zu beweisende Ungleichung \begin{eqnarray}\begin{array}{lll}\mathrm{lim}\ \inf {a}_{n} & \le & \mathrm{lim}\ \inf \sqrt[n]{{a}_{1}\cdot \cdots \cdot {a}_{n}}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup \sqrt[n]{{a}_{1}\cdot \cdots \cdot {a}_{n}}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup {a}_{n},\end{array}\end{eqnarray} für positive an und die hiermit durch den Übergang von an zu \({e}^{{a}_{n}}\) und Logarithmierung zu zeigende Ungleichung \begin{eqnarray}\begin{array}{lll}\mathrm{lim}\ \inf {a}_{n} & \le & \mathrm{lim}\ \inf \frac{{a}_{1}+\cdots +{a}_{n}}{n}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup \frac{{a}_{1}+\cdots +{a}_{n}}{n}\\ & \le & \mathrm{lim}\ \sup {a}_{n}\end{array}\end{eqnarray} für reelle an. Aus den letzten beiden Ungleichungen folgen die entsprechenden Konvergenzaussagen des Grenzwertsatzes von Cauchy (Cauchy, Grenzwertsatz von).
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