■0<a<1 ならば lim_{n→∞}a^n=0 であること■

b>1とする
δ=b-1 とおくと b=1+δ

b^n=(1+δ)^n=1 + n*δ + n(n-1)/2*n^2 + … + δ^n
. >1 + n*δ   δ>0 であることに注意

lim_{n→∞}(1 + n*δ)=∞ であるから lim_{n→∞}b^n=∞ であることもわかる


さて 0<a<1 をとり b=1/a とおくと b>1 なので
lim_{n→∞}1/a^n = lim_{n→∞}(1/a)^n = lim_{n→∞}b^n = ∞

ここで、任意に、(小さい)正の数εをとる
lim_{n→∞}1/a^n=∞ であるから、ある番号(それをNとおこう)から先は常に 1/a^n>1/ε となる ……★
このNをどれだけ大きくとればよいか、それはaとεにのみ依存して決まることに注意

★を言い換えると
n≧N ならば 1/a^n>1/ε

ゆえに
n≧N ならば a^n<ε

εはどれだけ小さくてもよいのだから lim_{n→∞}a^n=0 でなければならない