G1-E9

Sean (xn)n∈N( x_{n} )_{n \in \mathbb{N}} y (yn)n∈N( y_{n} )_{n \in \mathbb{N}} sucesiones de números reales tales que xn→n→∞l1x_{n}\underset{ n\to \infty }{ \to } l_{1} y yn→l2y_{n}\to l_{2} . Probar que si xn≤ynx_{n}\leq y_{n} para todo nn, entonces l1≤l2l_{1}\leq l_{2}.

Dem:Dem: Dado ε>0\varepsilon>0, por hipótesis sabemos que

 ∃ n1∈N ∣ ∣xn−l1∣<ε2∀n≥n1 ∃ n2∈N ∣ ∣yn−l2∣<ε2∀n≥n2\begin{array}{c} \:\exists\:n_{1}\in \mathbb{N}\:|\: |x_{n}-l_{1}|<\frac{\varepsilon}{2}\quad \forall n\geq n_{1} \\ \:\exists\:n_{2}\in \mathbb{N}\:|\: |y_{n}-l_{2}|<\frac{\varepsilon}{2}\quad \forall n\geq n_{2} \end{array}

Considero n0=max{n1,n2}n_{0}=max\{ n_{1},n_{2} \} Ahora, si n≥n0:n\geq n_{0}:

l1=l1−xn+xn≤∣l1−xn∣+xn<ε2+xnl_{1}=l_{1}-x_{n}+x_{n}\leq |l_{1}-x_{n}|+x_{n}<\frac{\varepsilon}{2}+x_{n} ε2+xn−l2+l2≤(xn≤yn)ε2+yn−l2+l2≤ε2+l2+∣yn−l2∣\frac{\varepsilon}{2}+x_{n}-l_{2}+l_{2}\underset{ (x_{n}\leq y_{n}) }{ \leq } \frac{\varepsilon}{2}+y_{n}-l_{2}+l_{2}\leq \frac{\varepsilon}{2}+l_{2}+|y_{n}-l_{2}| l1<ε2+l2+ε2=l2+εl_{1}< \frac{\varepsilon}{2}+l_{2}+\frac{\varepsilon}{2}=l_{2}+\varepsilon

Como ε\varepsilon era arbitrario y por ejercicio 1 de la guía 1 entonces

l1≤l2l_{1}\leq l_{2} □\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \square