6 svar
145 visningar
Korvgubben är nöjd med hjälpen
Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 15 sep 2017 18:38

Kontinuitet

 

Grubblar över följande uppgift

 

Antag att funktionen f är kontinuerlig i 0 och att f(0)0. Visa att det finns δ>0 och m>0 så att

x<δ, xDf    f(x)>m

 

Eftersom vi vet att f är kontinuerlig i 0 då gäller 

x-0=x<δ, xDf  f(x)-f(0)<ε

-ε<f(x)+f(0)<ε  -ε - f(0)<f(x)<ε-f(0)

Är jag helt ute och cyklar? Hur skall jag fortsätta?

Stokastisk 3597 – Fd. Medlem
Postad: 15 sep 2017 19:03

Låt

ε=|f(0)/2|

Då vet du att det existerar ett δ \delta sådant att

|x| < δ |f(x)- f(0)| < |f(0)/2|

Nu får man att

|f(0)/2| =|f(0)/2 - f(x)/2 + f(x)/2| |f(0)-f(x)|/2 + |f(x)|/2<|f(0)|/4 + |f(x)|/2 |f(0)/2| < |f(x)|

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 18 sep 2017 00:46

Hur visste du vad epsilon skulle vara? Ärligt talat så förstår jag inte särskilt mycket. Har du tid att förklara litet närmare? 

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 18 sep 2017 01:02

Eller vänta litet. Kan man alltså välja epsilon hursomhelst (så länge det är större än noll)?

I den rena algebran använde du dig sedan av triangelolikheten, eller hur? I nästa steg använde du dig av antagandet i början, eller hur? Då följer resultatet.

Så det m man söker är alltså 12f(0)? Jag förstår själva uträkningen, men inte vad jag håller på med i grunden. Allt känns väldigt teoretiskt...

Stokastisk 3597 – Fd. Medlem
Postad: 18 sep 2017 11:28

Ja vi kan välja ϵ \epsilon hur vi vill. I definitionen så har vi ju att oavsett hur vi väljer ϵ \epsilon så kommer det finnas ett δ \delta , vilket alltså innebär att om vi väljer ϵ \epsilon som |f(0)|/2 |f(0)|/2 så finns det ett δ \delta .

I rena algebran så använder jag först triangelolikheten och sedan det i början, men det i början är inte riktigt ett antagande, vi vet ju att det är så eftersom vi vet att f f är kontinuerlig i 0 0 .

I detta fall så har vi alltså att m är |f(0)|/2 |f(0)|/2 , men man skulle kunna bevisa det för något annat m också, det blir bara smidigt att just välja |f(0)|/2 |f(0)|/2 i detta fall.

 

Det är faktiskt inte så farligt teoretiskt, vi vet ju att f(0)0 f(0) \neq 0 och att f f är kontinuerlig i 0. Vi vill då visa att det finns ett intervall (-δ,δ) (-\delta, \delta) sådant att f f ligger en bit ifrån 0 i detta intervall. Eftersom f är kontinuerlig i 0 så vet vi ju att det måste finnas ett intervall där det ligger nära f(0) f(0) .

Så vi har situationen att vi vill visa att f ligger bortom 0 när vi vet att den ligger nära f(0). Så för att få ett intervall där den ligger nära f(0) så väljer vi en begränsning på detta avstånd genom att välja ϵ \epsilon och här blir det då helt naturlig att välja denna begränsning som |f(0)|/2 |f(0)|/2 . Så då vet vi att vi har ett intervall (-δ,δ) (-\delta, \delta) där f ligger närmare f(0) f(0) än |f(0)|/2 |f(0)|/2 och här tror jag att du inser att då måste avståndet till 0 vara mer än |f(0)|/2 |f(0)|/2 och det enda vi behöver göra är att bevisa att så är fallet.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 18 sep 2017 13:13

Hej Korvgubben! 

Du vill visa att en funktion som är kontinuerlig i x=0 x=0 och f(0)0 f(0)\neq0 också håller sig borta från 0 i en omgivning av x=0 x=0 .

Triangelolikheten ger

|f(0)||f(x)-f(0)|+|f(x)| |f(0)| \leq |f(x)-f(0)| + |f(x)|

vilket är samma sak som

|f(0)|-|f(x)-f(0)||f(x)|. |f(0)| - |f(x)-f(0)| \leq |f(x)|.

Eftersom f f är kontinuerlig i x=0 x=0 så går det att få |f(x)-f(0)| |f(x)-f(0)| mindre än det positiva talet |f(0)|\3, |f(0)|\3, om du bara ser till att x x är tillräckligt nära 0, det vill säga |x-0|<δ3 |x-0|<\delta_3 , där det positiva talet δ3 \delta_3 avgör vad som är tillräckligt nära; jag vet inte hur δ3 \delta_3 ser ut eftersom jag inte vet hur funktionen f f ser ut, men det behöver jag inte heller veta. Det enda som spelar roll är att δ3 \delta_3 existerar. 

Triangelolikheten har alltså givit resultatet

    (2/3)|f(0)|<|f(x)|. (2/3)|f(0)| < |f(x)| .

Jag valde 1/3 med flit istället för 1/2 som Stokastisk gjort för att visa på valmöjligheterna kring valet av ϵ. \epsilon.

Albiki

Korvgubben 175 – Fd. Medlem
Postad: 19 sep 2017 10:12

Tack för klargörandet! 😁

Svara
Close