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과학

부분수열

부분수열과학
영문명
Subsequence
표기
aₙₖ
번호 조건
n₁<n₂<n₃<…
핵심 성질
수렴 수열의 부분수열은 같은 값에 수렴
부분수열은 원래 수열에서 일부 항을 순서를 유지하며 골라 만든 수열이다. 선택한 항의 번호가 엄격하게 증가해야 하므로 같은 항을 반복 선택하거나 순서를 뒤바꾸는 것은 허용하지 않는다.

항을 고르는 방식

수열 aₙ=1/n에서 짝수 번째 항만 고르면 1/2, 1/4, 1/6, …이라는 부분수열이 된다. 원래 항 사이를 같은 간격으로 골라야 하는 것은 아니다. 번호가 증가한다면 다른 간격으로 골라도 된다.

수렴하는 수열에서

원래 수열이 L로 수렴하면 어느 부분수열도 L로 수렴한다. 충분히 뒤의 모든 항이 L 가까이에 들어가므로 그중에서 골라낸 항들도 결국 같은 범위에 남기 때문이다.

발산을 확인하는 예

aₙ=(−1)ⁿ에서 짝수 번째 부분수열은 항상 1이고 홀수 번째 부분수열은 항상 −1이다. 서로 다른 값으로 수렴하는 두 부분수열이 있으므로 원래 수열은 수렴할 수 없다.

한 부분수열의 한계

수렴하는 부분수열 하나를 찾았다고 원래 수열의 수렴이 보장되지는 않는다. 앞의 예에서도 짝수 번째 항들은 1로 수렴하지만 전체는 발산한다. 골라낸 항이 원래 수열의 모든 뒤쪽 항을 대표하는 것은 아니다.

관련 문서

수열 / 수렴 (수학) / 발산 (수학) / 수열의 극한 / 짝수 / 홀수 / 자연수