2.8.2  Allgemeine Eigenschaften des Konvergenz in n und n.

Theorem 2.8.1. Es sei {xk}k eine Folge von Elementen xk Kn welche gegen y Kn konvergiert. Dann gelte folgende Aussagen:

1. Der Grenzwert y = lim kxk ist eindeutig bestimmt.

2. Es gilt lim kxk+n0 = y für beliebiges n0 .

3. Die Folge {xk}k ist beschränkt.

Problem 2.8.2. Die Argumentation zum Beweis von Satz 2.8.1 folgt zum Teil aus 2.2.4 oder läuft analog zu den Nachweisen der entsprechenden Aussagen zur Konvergenz in und . Erarbeiten Sie sich den Beweis selbständig!

Theorem 2.8.3. Es seien {xk} k und {xk} k in (Kn,d ) konvergente Folgen von Elementen xk,x k Kn wobei y = lim kxk und y = lim kxk. Desweiteren sei {αk}k eine in (K,d||) konvergente Folge von Gliedern αk K mit dem Grenzwert β = lim kαk. Dann existieren die folgenden Grenzwerte in (Kn,d ) lim k(xk + x k) = y + y, (2.33) lim kαkxk = βy, (2.34)

sowie folgender Grenzwert in (K,d||)

lim kxk,x k = y,y. (2.35)

Beweis. Der Beweis von (2.33) und (2.34) läuft wiederum analog zum Nachweis der entsprechenden Konvergenzsätzen in und und sei dem Leser überlassen. Um (2.35) zu zeigen merken wir an, dass nach den Eigenschaften des Skalarproduktes und der Dreiecksungleichung gilt |xk,x ky,y| = |x k,x kx k,y + x k,yy,y| |xk,x kx k,y| + |x k,yy,y| |xk,x k y| + |x k y,y| |xk| C |xk y| 0 + |y||x k y| 0.

Wendet man nun an, dass aus der Konvergenz von {xk} k und {xk} k u.a. die Beschränktheit von {xk} k sowie |xk y| 0 und |xk y| 0 folgt, so verschwindet damit auch |xk,x ky,y| für k . Dies ist äquivalent zu (2.35). □

Problem 2.8.4. Beweisen Sie, dass eine Folge {xk}k komplexer Folgenglieder xk genau dann konvergiert, wenn sowohl die Folge der Realteile {Rexk}k als auch die Folge der Imaginrteile {Imxk}k konvergiert. Dabei gilt

lim nxn = lim nRexn + i lim nImxn.