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Analysis 1/Gemischte Satzabfrage/49/Aufgabe/Lösung
Die Intervalle
I
n
=
[
a
n
,
b
n
]
{\displaystyle {}I_{n}=[a_{n},b_{n}]}
,
n
≥
1
{\displaystyle {}n\geq 1}
,
mit den Grenzen
a
n
=
(
1
+
1
n
)
n
und
b
n
=
(
1
+
1
n
)
n
+
1
{\displaystyle a_{n}={\left(1+{\frac {1}{n}}\right)}^{n}{\text{ und }}b_{n}={\left(1+{\frac {1}{n}}\right)}^{n+1}}
definieren eine Intervallschachtelung.
Es sei
a
i
{\displaystyle {}a_{i}}
,
i
∈
I
{\displaystyle {}i\in I}
,
eine summierbare Familie von komplexen Zahlen mit der Summe
s
{\displaystyle {}s}
. Es sei
J
{\displaystyle {}J}
eine weitere Indexmenge und zu jedem
j
∈
J
{\displaystyle {}j\in J}
sei eine Teilmenge
I
j
⊆
I
{\displaystyle {}I_{j}\subseteq I}
gegeben mit
I
=
⋃
j
∈
J
I
j
{\displaystyle {}I=\bigcup _{j\in J}I_{j}}
und
I
j
∩
I
j
′
=
∅
{\displaystyle {}I_{j}\cap I_{j'}=\emptyset }
für
j
≠
j
′
{\displaystyle {}j\neq j'}
.
Dann sind die Teilfamilien
a
i
{\displaystyle {}a_{i}}
,
i
∈
I
j
{\displaystyle {}i\in I_{j}}
,
summierbar und für ihre Summen
s
j
=
∑
i
∈
I
j
a
i
{\displaystyle {}s_{j}=\sum _{i\in I_{j}}a_{i}}
gilt, dass die Familie
s
j
{\displaystyle {}s_{j}}
,
j
∈
J
{\displaystyle {}j\in J}
,
summierbar ist mit
s
=
∑
j
∈
J
s
j
.
{\displaystyle {}s=\sum _{j\in J}s_{j}\,.}
Zu jedem Punkt
x
∈
I
{\displaystyle {}x\in I}
gibt es ein
c
∈
I
{\displaystyle {}c\in I}
mit
f
(
x
)
=
∑
k
=
0
n
f
(
k
)
(
a
)
k
!
(
x
−
a
)
k
+
f
(
n
+
1
)
(
c
)
(
n
+
1
)
!
(
x
−
a
)
n
+
1
.
{\displaystyle f(x)=\sum _{k=0}^{n}{\frac {f^{(k)}(a)}{k!}}(x-a)^{k}+{\frac {f^{(n+1)}(c)}{(n+1)!}}(x-a)^{n+1}.}