Розглянемо числову множину . Якщо існує таке, що для будь-якого має місце нерівність , то множина називається обмеженою зверху, а число - верхнею межею множини . Аналогічно, якщо таке, що для будь-якого має місце нерівність , то множина називається обмеженою знизу, а число - нижня межа множини .
Число , яке є найменшим серед усіх верхніх меж множини , називається точною верхнею межею множини . Число , яке є найбільшим серед усіх нижніх меж множини , називається точною нижнею межею множини .
Теорема(Про існування точних меж) Непорожня обмежена зверху(знизу) множина дійсних чисел має точну верхню (нижню) межу.
Теорема(Критерій існування точних меж) Число тоді і тільки тоді, коли:
1) є верхня межа , тобто
2) для довільного числа існує таке, що .
Для того, щоб число необхідно і достатньо, щоб:
1) є нижня межа , тобто
2)для довільного числа існує таке, що .
Приклад 1. Знайти точні межі множини
Зауважимо, що для справедлива нерівність
Тобто . З іншої сторони, для
Таким чином множина обмежена знизу числом , яке співпадає з і необмежена зверху, тобто
Приклад 2. Знайти точні межі множини
Для всіх парних значень справджуються оцінки
Таким чином можна стверджувати, що множина необмежена зверху, отже
Для всіх непарних виконується нерівність
Покажемо, що число . Згідно з критерієм існування точної нижньої межі для цього досить показати, що . Дійсно, замість можна взятии довільний елемент множини з непарним номером і такий, що і . Знайдемо k^