Folgen/Konvergenz im R^n/Komponentenweise/Fakt/Beweis/Aufgabe/Lösung

Es sei die Gesamtfolge konvergent gegen  ${}w=(w_{1},\ldots ,w_{m})$.  Wir behaupten, dass die ${}i$-te Komponentenfolge ${}{\left(z_{in}\right)}_{n\in \mathbb {N} }$ gegen ${}w_{i}$ konvergiert. Sei (ohne Einschränkung)  ${}i=1$  und  ${}\epsilon >0$  vorgegeben. Wegen der Konvergenz der Gesamtfolge gibt es ein  ${}n_{0}\in \mathbb {N}$  mit  ${}d{\left(z_{n},w\right)}\leq \epsilon$  für alle  ${}n\geq n_{0}$.  Daher ist

${}{\begin{aligned}\vert {z_{1n}-w_{1}}\vert &={\sqrt {{\left(z_{1n}-w_{1}\right)}^{2}}}\\&\leq {\sqrt {{\left(z_{1n}-w_{1}\right)}^{2}+{\left(z_{2n}-w_{2}\right)}^{2}+\cdots +{\left(z_{mn}-w_{m}\right)}^{2}}}\\&=d{\left(z_{n},w\right)}\\&\leq \epsilon .\end{aligned}}$

Es seien nun alle Komponentenfolgen konvergent, wobei die ${}i$-te Folge den Grenzwert ${}w_{i}$ besitzen möge, und sei ein  ${}\epsilon >0$  vorgegeben. Wir setzen  ${}w=(w_{1},\ldots ,w_{m})$  und behaupten, dass die Folge gegen ${}w$ konvergiert. Zu ${}\epsilon /m$ gibt es für jede Komponentenfolge ein ${}n_{0i}$ derart, dass  ${}\vert {z_{in}-w_{i}}\vert \leq \epsilon /m$  für alle  ${}n\geq n_{0i}$  gilt. Dann gilt für alle

${}n\geq n_{0}:={\max {\left(n_{0i},i=1,\ldots ,m\right)}}\,$

die Beziehung

${}{\begin{aligned}d{\left(z_{n},w\right)}&={\sqrt {{\left(z_{1n}-w_{1}\right)}^{2}+\cdots +{\left(z_{mn}-w_{m}\right)}^{2}}}\\&\leq {\sqrt {{\left({\frac {\epsilon }{m}}\right)}^{2}+\cdots +{\left({\frac {\epsilon }{m}}\right)}^{2}}}\\&={\sqrt {\frac {\epsilon ^{2}}{m}}}\\&={\frac {\epsilon }{\sqrt {m}}}\\&\leq \epsilon .\end{aligned}}$

Zur gelösten Aufgabe