Konvergens (matematik)
Från Rilpedia
Konvergens är inom matematik en egenskap hos vissa talföljder, det vill säga sekvenser av tal xi. Dessa är konvergenta om de närmar sig ett fixt tal x. Med att en summa är konvergent menas att följden av dess partialsummor är konvergent.
Formellt är en följd i ett metriskt rum X konvergent om det finns ett element x i rummet X sådant att
För varje ε > 0 så finns så att om i > N så gäller
- d(xi,x) < ε.
I ett allmänt topologiskt rum X sägs följden konvergera mot x, om det för varje omgivning U till x gäller att endast innehåller ändligt många element från följden ovan.
Motsatsen är att följden är divergent.
I ett fullständigt metriskt rum är alla Cauchy-följder konvergenta. Stolz-Cesàros sats kan användas för att avgöra om en serie är konvergent.
Exempel
- I R är talföljden 1, 1/2, 1/4, 1/8, ... konvergent, och den konvergerar mot 0. Talföljden 1, 1+1/2, 1+1/2+1/4, ... konvergerar även den, i detta fallet mot 2.
- I rummet av alla reella tal större än (eller lika med) 0, konvergerar följden 1, 1/2, 1/3, 1/4, ... mot 0. Däremot är följden 1, 1+1/2, 1+1/2+1/3, ..., den harmoniska serien, divergent och växer mot oändligheten.
Funktionsföljder
Man kan också betrakta konvergens av en följd av funktioner fn definierade på något Intervall, I, av de reella talen. Man säger att fn konvergerar punktvis till f om för alla x i I.