(* Limite_de_sucesiones_constantes.thy -- Límite de sucesiones constantes. -- José A. Alonso Jiménez -- Sevilla, 3 de febrero de 2024 -- ------------------------------------------------------------------ *) (* --------------------------------------------------------------------- -- En Isabelle/HOL, una sucesión u₀, u₁, u₂, ... se puede representar -- mediante una función (u : \ \ \) de forma que u(n) es uₙ. -- -- Se define que a es el límite de la sucesión u, por -- definition limite :: "(nat \ real) \ real \ bool" -- where "limite u c \ (\\>0. \k::nat. \n\k. \u n - c\ < \)" -- -- Demostrar que el límite de la sucesión constante c es c. -- ------------------------------------------------------------------ *) theory Limite_de_sucesiones_constantes imports Main HOL.Real begin definition limite :: "(nat \ real) \ real \ bool" where "limite u c \ (\\>0. \k::nat. \n\k. \u n - c\ < \)" (* 1\ demostración *) lemma "limite (\ n. c) c" proof (unfold limite_def) show "\\>0. \k::nat. \n\k. \c - c\ < \" proof (intro allI impI) fix \ :: real assume "0 < \" have "\n\0::nat. \c - c\ < \" proof (intro allI impI) fix n :: nat assume "0 \ n" have "c - c = 0" by (simp only: diff_self) then have "\c - c\ = 0" by (simp only: abs_eq_0_iff) also have "\ < \" by (simp only: \0 < \\) finally show "\c - c\ < \" by this qed then show "\k::nat. \n\k. \c - c\ < \" by (rule exI) qed qed (* 2\ demostración *) lemma "limite (\ n. c) c" proof (unfold limite_def) show "\\>0. \k::nat. \n\k. \c - c\ < \" proof (intro allI impI) fix \ :: real assume "0 < \" have "\n\0::nat. \c - c\ < \" by (simp add: \0 < \\) then show "\k::nat. \n\k. \c - c\ < \" by (rule exI) qed qed (* 3\ demostración *) lemma "limite (\ n. c) c" unfolding limite_def by simp (* 4\ demostración *) lemma "limite (\ n. c) c" by (simp add: limite_def) end