المتتالية (بالإنجليزية: Sequence) (ويطلق عليها المتتابعة والمتوالية والتناسب[1][2]) هي مجموعة من الأغراض أو الأحداث أو الحروف المرتبة بنمط خطي (وله معنى بحيث أن ظهور الحرف أو الحدث بعد الآخر له دلالة ولم يأتي عبثاً قد يكون وفق تطبيق محدد) حيث يكون ترتيب أعضاء المتتالية محدداً تماماً ومميزاً. هذه الأعضاء تسمى عناصر المتتالية أو حدودها.
إذا وضعنا مقابل كل عدد طبيعي عددا حقيقيا فنحصل على: وكل هذه الاعداد ندعوها بحدود المتتالية و الحد العام.
و المهم في المتتالية أنها من أجل كل أن الحد يلي الحد والحد يسبق الحد بغض النظر عن قيمهما.
دُرِسَت المتتاليات العددية الأولى في اليونان القديمة[بحاجة لمصدر]، مثل متتالية الأعداد الأولية وأرخميدس قام بأعمال حول المتتاليات التي نهايتها تساوي p.
في القرن الثالث عشر اكتشف الإيطالي ليوناردو فيبوناتشي المتتالية التراجعية البسيطة التي تحمل اسمه: مع و والتي تترجم نمو تكاثر الحيوانات وتدخل المتتالية في توزيع وترتيب اوراق بعض النباتات بحيث يضمن هذا التوزيع وصول أكبر قدر من اشعة الشمس، وقد أثبت عام 1975 بأن عناصر هذه المتتالية تمثل جذورا لكثيرات حدود من الدرجة الخامسة. .
المتتاليات الحسابية والهندسية ظهرت في أوروبا وفي الصين في القرون الوسطى.
في عصر النهضة درست المتتاليات المعروفة لدينا الآن.[3]
قد تكون متتالية ما حسابيةً إذا كان الفرق بين قيمتي حدين متتابعين للمتتالية ثابثاً، وتكون هندسيةً إذا كانت النسبة بين قيمتي حدين متتابعين للمتتالية ثابثة. وقد تكون غير ذلك (أي أنها ليست حسابية وليست هندسية).
نقول عن المتتالية العددية إنها متتالية مطردة إذا كانت إما متتالية تصاعدية أو تنازلية أو تصاعدية تماما أو تنازلية تماما.
متتالية تصاعدية ومتتالية تنازلية
يقال عن متتالية ما أنها تصاعدية إذا كان كل حد أكبر من الحد الذي يسبقه أو يساويه. ويقال عنها أنها تصاعدية تماماً إذا كان كل حد أكبر تماماً من الحد الذي يسبقه. ويقال عن متتالية ما أنها تنازلية إذا كان كل حد أصغر من الحد الذي يسبقه أو يساويه. ويقال عنها أنها تنازلية تماماً إذا كان كل حد أصغر تماماً من الحد الذي يسبقه.
المتتالية الجزئية لمتتالية ما، هي متتالية تتكون من عناصر المتتالية الأصلية، بعد حذف بعض العناصر منها، دون تغير الترتيب النسبي الذي جاءت فيه العناصر غير المحذوفة. على سبيل المثال، مجموعة الأعداد الزوجية 0، 2، 4، 6... هي متتالية جزئية من متتالية الأعداد الطبيعية، 0، 2، 4، 6، 8.... (في هذا المثال حذفت جميع الأعداد الفردية).
لتكن لدينا المتتالية العددية ولنختر من بين حدودها حدََا نرمز له بالرمز ثم نحذف من هذه المتتالية الحدود فتبقى لدينا الحدود , ومن الحدود المتبقية نختار الحدََا نرمز له بـ ونكرر نفس عملية الحذف وهكذا حتى نحصل على المتتالية الجديدة: , تدعى هذه المتتالية بالمتتالية الجزئية من المتتالية و يكون الحد العام للمتتالية الجزئية هو و نلفت النظر ان رقم الحد يتعين بواسطة وليس .
وننوه أن: من أجل كل وهذا يعني انه من اجل كل يكون الحد إما يساوي الحد أو يساوي أحد الحدود التي تلي الحد , ويمكن البرهان على هذا بالاستقراء: فمن أجل تكون القضية صحيحة لان الحد هو إما أو أحد الحدود التي تلي في المتتالية و لنفرض أن المتباينة صحيحة من اجل عندئذ نجد أن: وبهذا قد أثبتنا المطلوب.
نقول عن العدد انه نهاية المتتالية العددية و نكتب: عندما وفقط عندما يتحقق ما يلي:
حيث العدد الطبيعي يتغير في الحالة العام بتغير العدد .[5]
ونقول عن المتتالية العددية الحقيقية اللانهائية التي توجد لها نهاية بإنها متتالية متقاربة . وإذا كانت هذه النهاية تساوي نقول عن هذه المتتالية انها متقاربة من
ويمكن كتابة تعريف المتتالية المتقاربة في بالشكل التالي:
نقول عن المتتالية أنها متقاربة من العدد الحقيقي إذا وفقط إذا كان .[6]
يُقال عن متتالية أنها لكوشي إذا كانت حدود هذه المتتالية تتقارب من بعضها البعض بشكل غير محدود من القرب كلما آل n إلى ما لا نهاية له. سُميت هذه المتتاليات هكذا نسبة إلى عالم الرياضيات الفرنسي أوغستين لوي كوشي.
تكون المتتالية العددية متقاربة من إذا وفقط إذا كانت كل متتالية جزئية منها متقاربة من .[6]
الاثبات: اولا نفرض أن كل متتالية جزئية من المتتالية متقاربة من عندئذ تكون المتتالية متقاربة من لانها متتالية جزئية من نفسها.
ثانيا لنفرض أن المتتالية متقاربة من ولنأخذ منها متتالية جزئية اختيارية ولتكن ثم نأخذ عندئذ يوجد بحيث يكون: لما كان من أجل كل فإن الحد إما أن يساوي أو يكون يكون واقعا على يمين الحد في المتتالية ومنه يكون: إذن المتتالية الجزئية متقاربة من . وبهذا قد أثبتنا المطلوب.
مفهوم الكثافة: كثافة مجموعة جزئية من فضاء طبولوجي في نفس الفضاء أو فضاء آخر. فأنت إذا أردت مثلا إثبات مساواة أو متباينة في مجموعة الأعداد الحقيقية يكفيك في أغلب الأحيان أن تثبتها في مجموعة الأعداد الناطقة، وهذا بفضل كثافة هذه المجموعة الأخيرة في مجموعة العداد الحقيقية. انظر إلى فضاء متري.
بابا حامد، بن حبيب (الطبعة الرابعة 2006) التحليل 1 تذكير بالدروس وتمارين محلولة عدد 300. (ترجمة عبد الحفيظ مقران) الجزائر ديوان المطبوعات الجامعية (ISBN 9961-0-0997-5)
عمران، قوبا (2017).التحليل الجزء الأول . الطبعة الثانية .الجمهورية العربية السورية .المعهد العالي للعلوم التطبيقية والتكنولوجيا.
مراد، محمد فاتح ; تاوريريت، جمال; قورين، مجمد ; فلاح، عبد الحفيظ ; موس، عبد المؤمن ; بلجيلالي، غريسي (2007) الرياضيات الجزء الثاني لسنة الثالثة من التعليم الثانوي العام . الجزائر . الديوان الوطني للمطبوعات المدرسية .
أبو حمدة، عبد الواحد (1988).التحليل 1.الجمهورية العربية السورية . جامعة دمشق - مديرية الكتب الجامعية .
^قوبا، عمران (2017). التحليل 1. الجمهورية العربية السورية: المعهد العالي للعلوم التطبيقية والتكنولوجيا. ص. 87. ISBN:978-9933-9228-8-7. مؤرشف من [www.hiast.edu.sy الأصل] في 2019-05-16. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من قيمة |مسار= (مساعدة)
^ ابعبد الواحد، ابو حمدة (1988). التحليل 1. الجمهورية العربية السورية: مديرية الكتب الجامعة - سورية -.
^ ابجدبابا حامد؛ بن حبيب (2006). التحليل 1 تذكير بالدروس و تمارين محلولة عدد 300. الجزائر: ديوان المطبوعات الجامعية. ISBN:9961-0-0997-5.