§ 13. Случай открытой области.
Из всякой последовательности функций, принадлежащих семейству, мы выбирали для каждой полностью внутренней области
некоторую подпоследовательность, сходящуюся равномерно в
Остается показать, что можно найти подпоследовательность одну и ту же для всех
которая будет сходиться равномерно во всякой области
Используем здесь еще раз диагональный процесс.
Рассмотрим бесконечную последовательность контуров:
таких, что
содержится полностью внутри
все контуры заключены полностью внутри
наконец, что все контуры стремятся к контуру
ограничивающему область
Более, точно: предполагаем, что каждая точка, внутренняя для
будет внутренней для области, определенной некоторым контуром
и следовательно, и для всех областей, определенных контурами с индексами, большими
Эти условия достаточны для того, чтобы всякая данная область
заключенная строго внутри
была заключена полностью, внутри некоторого контура
Итак, достаточно доказать, что можно найти последовательность функций, равномерно сходящуюся в каждой области
ограниченной контуром
Из последовательности функций семейства
взятой произвольно, я извлекаю сначала последовательность:
которая сходится равномерно в
Из этой последовательности я извлекаю вторую последовательность (52), которая сходится равномерно в
можно предполагать, что она начинается с
эта последовательность будет:
Повторяя рассуждения § 7, получаем последовательность:
содержащуюся в каждой из последовательностей
следовательно, равномерно сходящуюся в каждой замкнутой области;
Итак, теорема, формулированная в § 10, полностью доказана.