6.2 Frequentemente, definitivamente[29K]

Scriveremo \(\overline{ℝ}\) per \(ℝ∪\{ ±∞\} \).

Definizione 176 punto di accumulazione

[0BG] Dato \(A⊆ ℝ\), un punto \(x∈ \overline{ℝ}\) si dice punto di accumulazione per \(A\) se ogni intorno “bucato” di \(x\) interseca \(A\).

Definizione 177 frequentemente, definitivamente

[0B3] Sia \(I⊆ ℝ\) un insieme, \(x_ 0∈\overlineℝ\) punto di accumulazione per \(I\). Sia P(x) una proposizione logica che possiamo valutare per \(x∈ I\). Definiamo che

P(x) vale definitivamente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)” se

esiste un intorno \(U\) di \(x_ 0\) \(∀ x∈ U∩ I, \) vale P(x)  ;

P(x) vale frequentemente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)” se

per ogni intorno \(U\) di \(x_ 0\) \(∃ x∈ U∩ I\) per cui P(x)  ;


dove si intende che gli intorni sono “bucati”.

Nota 178

[0B4]Come già visto in 2, anche in questo caso le due seguenti proposizioni sono equivalenti.

  • “non \(\Big(\) \(P(x)\) vale definitivamente, per \(x\) tendente a \(x_ 0\) \(\Big)\)”,

  • “ \(\big(\) non \(P(x)\) \(\big)\) vale frequentemente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)”.

Nota 179

[22X]Se \(x_ 0∈\overlineℝ\) non è punto di accumulazione per \(I\), allora si ha sempre che “\(P(x)\) vale definitivamente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)” .

Proposizione 180

[20C]Supponiamo per semplicità che \(I=ℝ\). Mettendo insieme le idee precedenti, possiamo scrivere equivalentemente:

  • se \(x_ 0∈ℝ\),

    \(∃ 𝛿 {\gt}0, ∀ x≠ x_ 0, |x-x_ 0|{\lt}𝛿⇒ P(x)\)

    \(P(x)\) vale definitivamente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)

    \(∀ 𝛿 {\gt}0, ∃ x≠ x_ 0, |x-x_ 0|{\lt}𝛿∧ P(x)\)

    \(P(x)\) vale frequentemente per \(x\) tendente a \(x_ 0\)

  • nel caso in cui \(x_ 0=∞\)

    \(∃ y∈ℝ, ∀ x, x{\gt}y⇒ P(x)\)

    \(P(x)\) vale definitivamente per \(x\) tendente a \(∞\)

    \(∀ y∈ℝ, ∃ x, x{\gt}y ∧ P(x)\)

    \(P(x)\) vale frequentemente per \(x\) tendente a \(∞\)

  • e similmente \(x_ 0=-∞\)

    \(∃ y∈ℝ, ∀ x, x{\lt}y⇒ P(x)\)

    \(P(x)\) vale definitivamente per \(x\) tendente a \(-∞\)

    \(∀ y∈ℝ, ∃ x, x{\lt}y∧ P(x)\)

    \(P(x)\) vale frequentemente per \(x\) tendente a \(-∞\)