שאלה 6 (5 נקודות)

נאמר שקבוצה \(A\) צפופה בקטע \(I\) אם לכל \(x,y \in I\) כך ש \(x < y\) קיים \(a \in A\) כך ש \(x < a < y\).
תהי \((x_n)\) סדרה כך שלכל \(n\) מתקיים \(x_n \in (a,b)\).

  1. כל גבול חלקי \(L\) של \((x_n)\) מקיים \(L \in [a,b]\).
  2. אם הקבוצה \(\{x_n | n \in \mathbb{N}\}\) צפופה ב \((a,b)\), אז כל \(L \in [a,b]\) הוא גבול חלקי של \((x_n)\).
    הטענות הנכונות הן:
    א. 1
    ב. 2
    ג. 1, 2
    ד. אף טענה אינה נכונה.

להוכחת טענה 1, השתמשו בתכונת שימור אי-שוויון חלש בגבולות. להוכחת טענה 2, יש לבנות תת-סדרה מתכנסת לכל נקודה \(L\) בקטע \([a,b]\) על ידי שימוש בתכונת הצפיפות.