大学に入ると微積分学の最初のほうでsupAについて学びます。
正直よくわからなかったので簡単にまとめてみました。基本的に教科書に載ってることです。
以下A⊆R,A≠∅とし,Aは上に有界とします。
Aの上界には最小値がありそれを上限とする、というのがsupAの定義でした。
それがよくわからなかったので以下の条件を考えました。
c∈Rについて『c=supA』⇔『∀a∈A,a≦c』∧『∀ε>0,∃a∈A,c-a<ε』
この証明をしようと思います。条件を左から①②③とします。
(i)②∧③⇒①について
②よりcはAの上界である。③∧¬①を仮定する。
このときsupA
0よりc-asupA(ii)¬②∨¬③⇒¬①について
¬②、つまり『∃a∈A,c②∧¬③のときを考える。『∃ε>0,∀a∈A,c-a>ε』のためそのεのひとつをε_0とする。
c_0=c-(ε_0)/2とする。このとき∀a∈A,[c_0+(ε_0)/2-a>ε_0⇔c_0>a+(ε_0)/2>a]
よってc_0以上より①⇔②∧③PR