Zagadamy, że pojęcie zbioru, należenia do zbioru oraz podstawowe działania na zbiorach i ich własności oą Czytelnikowi znane.
Biech I będzie podzbiorem zbioru liczb rzeczywistych, tzn. ICH.
Definicja 1.1. Kówlmy, że zbiór ICH Jest zbiórce ograniczonym z góry, Joteli istnieje liczba rzeczywista L taka, że wszystkie elementy zbioru I są nie większe od liczby L, co można zapisać:
ICH Jest ograniczony z góry <=> CR: Vx € I i $ I.
Analogicznie
Ic R Je3t ograniczony z dołu1 € R: Vx G I i ^ 1.
Definicja 1.2. Hówlmy, że zbiór Jeot ograniczony, Jeżeli Jest ograniczony z góry i z dołu, tzn.:
ICH Jest ograniczony < >31,1. e R: Vxe I l-ęxiiL.
Uwaga: Liczbę 1 nazywa się liczbą ograniczającą zbiór I z aołu, L-liczbą ogrnr.iczajaca zbiór I z góry.
Twierdzenie 1.1. ¥arunklem koniecznym i wystarczającym na to, aby zbiór I c R był ograniczony Jest, by istniała liczba nieujemna K taka, te dla każdego x € I Spełniona Jest nierówność
Dowód
1. Warunek konieczny
Jeżeli zbiór I Jest ograniczony, to istnieje liczba K^iO taka, że dla każdego x el zachodzi nierówność ]x| * M. Istotnie, z definicji 1.2 wynika istnienie liczb rzeczywistych 1 i 1 takich, że dla