Задача формулируется так: дана последовательность функций
. Для любой точки
существует
(предел поточечный). Доказать, что у предельной функции существуют точки непрерывности и что существует отрезок, на котором предельная функция ограничена. Понятно, что второе очевидно вытекает из первого. К задаче имеется указание: нужно использовать теорему Бэра.
Попытался решать таким образом: рассмотрим множества
. В силу сходимости
. Получаем, что замыкание какого-то из множеств
имеет внутренние точки. Если бы внутренностью обладало само множество, то это бы значило выполнимость второго. Но и это ниоткуда, на мой взгляд, не следует. Прошу помощи в идейном плане. Возможно, стоит пытаться применять теорему Бэра к другому пространству? Полных пространств в этой задаче усматривается три: пространство непрерывных функций на отрезке, пространство ограниченных функций на чем угодно и сам отрезок. Первые два, правда, составлять особенно и не из чего, дана ведь всего одна последовательность функций