유리수 코시수열 (xn), (yn)에 대해 항별 합 (xn+yn)도 코시수열임을 증명하세요.
∣(xm+ym)−(xn+yn)∣≤∣xm−xn∣+∣ym−yn∣
소수점 자르기, n=5 — 코시수열끼리 더해도 코시수열이라 덧셈이 잘 정의된다.
증명 보기
- ε>0이라 하자. (xn)이 코시수열이므로 m,n≥N1⇒∣xm−xn∣<2ε인 N1이 있고, (yn)에 대해서도 마찬가지로 N2가 있습니다.
- 삼각부등식으로 ∣(xm+ym)−(xn+yn)∣≤∣xm−xn∣+∣ym−yn∣입니다.
- N=max(N1,N2)라 두면 m,n≥N일 때 우변은 2ε+2ε=ε보다 작습니다. 따라서 (xn+yn)은 코시수열입니다. 대표원을 (xn′)∼(xn)으로 바꿔도 (xn+yn)−(xn′+yn)=(xn−xn′)→0이므로 같은 동치류 — 덧셈은 대표원 선택과 무관하게 잘 정의됩니다.