Prerequisiti: 1. definizione di exceeds 2. definizione di <= in termini di < (sui reali) 2. definizione di sup forte (sui reali) ======================================== Lemma: liminf f a_n <= limsup f a_n Per definizione di <= dobbiamo dimostrare: ~(limsup f a_n < liminf f a_n) Supponiamo limsup f a_n < liminf f a_n. Ovvero inf_n sup_{k>n} f a_k < sup_m inf_{h>m} f a_h ? Quindi esiste un l tale che inf_n sup_{k>n} f a_k + l/2 = sup_m inf_{h>m} f a_h - l/2 ? Per definizione di inf forte abbiamo esiste un n' tale che sup_{k>n'} f a_k < inf_n sup_{k>n} + l = sup_m inf_{h>m} f a_h - l/2 ? Per definizione di sup forte abbiamo esiste un n'' tale che sup_{k>n'} f a_k < sup_m inf_{h>m} f a_h - l/2 < inf_{h>n''} f a_k Sia N il max tra n' e n''. Allora: sup_{k>N} f a_k < sup_{k>n'} f a_k < inf_{h>n''} f a_k < inf_{h>N} f a_k Assurdo per lemma precedente. Qed. ======================================= Lebesgue costruttivo: a_n bounded da b ovvero \forall n, a_n < b f strongly monotone ovvero f x < f y => y -<= x liminf f a_n # limsup f a_n => liminf a_n < (o #) limsup a_n Dimostrazione: per ipotesi liminf f a_n # limsup f a_n quindi liminf f a_n > limsup f a_n \/ liminf f a_n < limsup f a_n. per casi: Caso 1: Usiamo il lemma liminf f a_n <= limsup f a_n => assurdo Caso 2: Usiamo Fatou e Fatou rovesciato: f (liminf a_n) <= liminf (f a_n) (per fatou) < limsup (f a_n) (per ipotesi) <= f (limsup a_n) (per fatou rovesciato) Per monotonia forte della f otteniamo: limsup a_n -<= liminf a_n (Da cui: liminf a_n # limsup a_n) Qed.