logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wy縮ze » zadanie

Topologia, zadanie nr 1756

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

agusiaczarna22
post贸w: 106
2013-11-28 00:36:25

Mam dan膮 funkcj臋:
a)f:$R \to R: f(x)=[x]$ dla $x \in R$
b)$f:R \to R: f(x)=1-x^2$ dla $x>0, f(x)=x^2,$ dla $x \le 0$
i mam korzystaj膮 z definicji otoczenia typu $\epsilon -\delta$oraz ci膮gowej wykaza膰, 偶e funkcja f nie jest ci膮g艂a.A tak偶e wskaza膰 zbi贸r otwarty G taki, 偶e $f^-1(G)$ nie jest otwarty.Prosz臋 o pomoc:(


tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 11:37:06

a)

We藕my $x_0\in Z$. Zreszt膮 na dobr膮 spraw臋 mo偶na konkretnie, $x_0=1$.
Wystarczy nieci膮g艂o艣膰 w jednym punkcie, nie? :)

$f(1)=1$.

We藕my $0<\epsilon<1$.
W贸wczas dla dowolnej $\delta>0$ mamy $f(x-\frac{\delta}{2})\le 0 < 1-\epsilon$, co przeczy definicji ci膮g艂o艣ci Cauchy\'ego.

Dla Heinego: bierzemy ci膮g wyraz贸w $x_n=1-\frac{1}{n}\rightarrow 1$
Mamy $f(x_n)=0$ dla $n\in N$, zatem $f(x_n) \rightarrow 0 \neq f(1)$, co przeczy definicji ci膮g艂o艣ci Hainego.


tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 11:45:16

b) $x_0=0$

$f(0)=0$

Heinego:
$x_n=\frac{1}{n}\rightarrow 0$
$f(x_n)=1-\frac{1}{n^2} \rightarrow 1 \neq f(0)$

Cauchy\'ego:
$0<\epsilon<\frac{1}{2}$ dowolny
$\delta>0$ dowolna
We藕my za $h$ minimum z liczb $\frac{\delta}{2}$, $\frac{1}{2}$.
Mamy $f(h)=1-h^2>f(0)+\epsilon$

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2013-11-28 11:55:16 przez tumor

tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 11:58:07

i jeszcze ten otwarty zbi贸r.
a) $G=(\frac{1}{2},\frac{3}{2})$
$f^{-1}(G)=[1,2)$

b) $G=(-\frac{1}{4},\frac{1}{4})$
$f^{-1}(G)=(\frac{\sqrt{3}}{2};\frac{\sqrt{5}}{2})\cup (-\frac{1}{2};0]$


agusiaczarna22
post贸w: 106
2013-11-28 19:43:33

A je艣li mam takie warunki:
1.Dla ka偶dego otoczenia $U$ punktu $f(a)$ istnieje otoczenie $V$ punktu $a$ takie, 偶e $f(V)=U$.
2.$\forall_{\varepsilon>0}\exists_{\delta>0} f(K_{\delta}(a))\subset K_{\varepsilon}f(a)$
3.$\forall_{\varepsilon>0}\exists_{\delta>0}\forall_{x\in X}d_X(x,a)<\delta\Rightarrow d_Y(f(x),f(a))<\varepsilon$
4.Dla ka偶dego ci膮gu $(x_n)_{n\in\mathbb{N}}$ element贸w $X$ mamy $x_n\to a\Rightarrow f(x_n)\to f(a)$.
I musia艂abym z tych definicji wykaza膰, 偶e nie s膮 ci膮g艂e to jak to zrobi膰??

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2013-11-28 19:47:54 przez agusiaczarna22

tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 21:02:27

No przede wszystkim musisz nauczy膰 si臋 czyta膰. Bo te warunki najwyra藕niej nic dla Ciebie nie znacz膮. :)

2 i 4 zrobi艂em wy偶ej dla obu funkcji. Warunek 1 w praktyce te偶 jest zrobiony przez podanie zbior贸w otwartych, kt贸rych przeciwobrazy nie s膮 otwarte. Bo skoro nie s膮 otwarte, to zawieraj膮 jaki艣 punkt nie nale偶膮cy do wn臋trza, zatem obraz otoczenia tego punktu b臋dzie wystawa艂 poza otoczenie U punktu f(a).

Tylko naprawd臋 musia艂aby艣 ROZUMIE膯, o czym ja pisz臋. A podejrzewam, 偶e ch臋tniej by艣 przepisa艂a zadanie rozwi膮zane co do litery, 偶eby takie przedstawi膰.

---

Gdy kto艣 pyta jak sprawdzi膰, czy ser jest w lod贸wce, mo偶e mu powiedzie膰 \"id藕, otw贸rz, patrz\". Ale je艣li on patrzy w dobr膮 stron臋, a pyta jeszcze, jak ma ZOBACZY膯, czy ser tam jest, to ju偶 z patrzeniem tej osoby nie jest dobrze. Zadanie rozwi膮za艂em tak, jak chcia艂a艣. A teraz mnie pytasz jeszcze JAK je zrobi膰, bo nie widzisz nawet, 偶e jest zrobione.
Oczywi艣cie pe艂ne rozwi膮zanie sk艂ada si臋 z idei, jej formalnego zapisania i jakiego艣 komentarza u艂atwiaj膮cego czytanie. Ide臋 da艂em pe艂n膮, formalny zapis na kilka sposob贸w, ale nieco skr贸cony, natomiast komentarz w jednym przypadku mniejszy, w jednym wi臋kszy. Je艣li czego艣 mo偶e brakn膮膰, to komentarza, ale nie rozumiesz ani idei, ani matematycznego formalizmu. Co ja mam z tym zrobi膰? Ucz偶e si臋 w ko艅cu :)


agusiaczarna22
post贸w: 106
2013-11-28 21:46:50

No w艂a艣nie tak sobie my艣la艂am, 偶e te dwa s膮 z t膮d ale wola艂am si臋 upewni膰, bo je艣li nie jestem czego艣 pewna to wole si臋 dopyta膰 :) A na wyk艂adzie musieli艣my zaprzecza膰 a ja nie wiem jak zreszt膮 jak reszta:) I dlatego wole si臋 upewni膰 ni偶 przepisa膰 i dalej nie wiedzie膰:) mam pytanie takie tutaj powinno si臋 robi膰 rysunki czy nie?? Ja oczywi艣cie wole to zrozumie膰, ale naprawde nie jest to 艂atwe jako艣 ten przedmiot le偶y mi ale bardzo bym chcia艂a to umie膰, ucze si臋 i ucz臋 i nie mog臋 tego ogarn膮膰 :( Mia艂am podobny problem z logik膮 ale to jakos ogarn臋艂am wko艅cu a tu jest masakra:(


tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 21:55:52

Zacznij od podstaw.

Od tego, co to otoczenie otwarte. Zbi贸r otwarty. Kula otwarta. Jest oboj臋tne, czy napisz臋
$x\in K_e(y,r)$
czy $|x-y|<r$
czy $d_e(x,y)<r$
czy $x-r<y<x+r$
czy $y-r<x<y+r$
To tylko drobne stylistyczne r贸偶nice przy tym samym sensie. W definicji ci膮g艂o艣ci u偶ywa si臋 r贸偶nych zapis贸w. Naturalna topologia na R (zwi膮zana z naturaln膮, czyli euklidesow膮, metryk膮) odpowiada intuicji. Tam zbiory otwarte s膮 rzeczywi艣cie otwarte, czyli pozbawione brzeg贸w, przeciwnie do domkni臋tych, kt贸re maj膮 \"szczelny\" brzeg. M贸wimy zatem o najprostszym i naj艂atwiej trafiaj膮cym do umys艂u przyk艂adzie. Tylko ucz si臋 to czyta膰!

Ci膮g艂o艣膰 funkcji przy tej topologii na rysunku wygl膮da po prostu jak brak przerw, rozerwa艅. Jak najbardziej intuicyjna ci膮g艂o艣膰. A definicje i warunki r贸wnowa偶ne po prostu pozwalaj膮 艂atwiej ci膮g艂o艣膰 bada膰 i w trudniejszych przypadkach.


agusiaczarna22
post贸w: 106
2013-11-28 22:02:51

A je艣li chodzi o domkni臋te zbiory to na tej samej zasadzie jak otwarte tak? A funkcja nieci膮g艂a to inaczej mog艂abym powiedzie膰, 偶e to jest zaprzeczenie tym r贸wnowa偶no艣ciom i jest to jaka艣 np. kreska od 1 do 3 na wykresie?偶eby bardziej zrozumie膰 idee funkcji ci膮g艂ych to najwa偶niejsza jest definicja tak?:)

Wiadomo艣膰 by艂a modyfikowana 2013-11-28 22:10:37 przez agusiaczarna22

tumor
post贸w: 8070
2013-11-28 22:15:04

Zbiory domkni臋te to dope艂nienia zbior贸w otwartych.
Je艣li $A$ jest otwarty, to $X\backslash A$ domkni臋ty. W艂asno艣ci zbior贸w domkni臋tych s膮 w zwi膮zku z tym analogiczne do zbior贸w otwartych. Na przyk艂ad suma dowolnej rodziny zbior贸w otwartych jest zbiorem otwartym, a przekr贸j dowolnej rodziny zbior贸w domkni臋tych jest zbiorem domkni臋tym. W funkcji ci膮g艂ej przeciwobraz zbioru otwartego jest otwarty, a zarazem przeciwobraz zbioru domkni臋tego jest domkni臋ty.
Wszystko, co da si臋 powiedzie膰 o zbiorach otwartych, da si臋 tak przeformu艂owa膰, 偶eby m贸wi膰 o domkni臋tych. I na odwr贸t.

Na wyk艂adzie podaje si臋 definicj臋 ci膮g艂o艣ci. Jak膮艣. Jedn膮 z kilku. Potem podaje si臋 warunki, kt贸re s膮 r贸wnowa偶ne tej definicji. Jest oboj臋tne, kt贸ry si臋 zastosuje, by pokaza膰 ci膮g艂o艣膰 (lub jej brak), bo warunki s膮 r贸wnowa偶ne, czyli zastosowanie ka偶dego da ten sam wynik. Niekt贸re stosuje si臋 w konkretnym przypadku 艂atwiej, inne trudniej, warto mie膰 troch臋 wprawy w wyborze w艂a艣ciwego.

Funkcje ci膮g艂e s膮 wa偶n膮 klas膮 funkcji. Mo偶na na nich wykonywa膰 pewne operacje (a nie na wszystkich funkcjach mo偶na), tworz膮 pewne struktury matematyczne (wi臋c o funkcjach ci膮g艂ych jako takich da si臋 wnioskowa膰 pewne rzeczy). Funkcje ci膮g艂e zachowuj膮 si臋 w pewnym sensie regularnie (s膮, powiedzmy, 艂atwiejsze, od funkcji dalekich od ci膮g艂o艣ci). W wielu zastosowaniach u偶ywa si臋 funkcji ci膮g艂ych (ekonomia, fizyka, in偶ynieria, medycyna, statystyka, informatyka,...) ze wzgl臋du na to, 偶e maj膮 one wiele zbadanych w艂asno艣ci.
Poj臋cie ci膮g艂o艣ci jest z pewno艣ci膮 BARDZO wa偶ne. Jest oboj臋tne, kt贸ry warunek nazwie si臋 definicj膮, a kt贸re uzna za dodatkowe. R贸wnowa偶no艣膰 warunk贸w oznacza, 偶e ka偶dy z nich jest r贸wnie dobry.

strony: 1 2

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj