Συµπάγεια και οµοιόµορφη συνέχεια

Σχετικά έγγραφα
και ( n) 1 R. Αν ε > 0, επιλέγουµε για κάθε k 1 ένα καλύπτουµε τότε την ευθεία Α µε την ακολουθία των ορθογωνίων .

Ανοικτά και κλειστά σύνολα

3.3 Το συναρτησοειδές του Minkowski και μετρικοποιησιμότητα σε τοπικά κυρτούς χώρους. x y E (υποπροσθετικότητα ) ) και p( x) p( x)

3.3 Το συναρτησοειδές του Minkowski και μετρικοποιησιμότητα σε τοπικά κυρτούς χώρους. x y E (υποπροσθετικότητα ) ) και p( x) p( x)

3.2 Τοπικά κυρτοί χώροι-βασικές ιδιότητες.

Παράρτηµα Γ Eνότητα Γ.1 Απόδειξη θεωρήµατος 1.5 Kεφαλαίου 1.

Συμπλήρωμα 2 εδαφίου 3.3: Το γενικό μεταβολικό πρόβλημα για συναρτησιακό ολοκληρωτικού τύπου με ολοκληρωτέα συνάρτηση F κατά 2

Όρια συναρτήσεων. ε > υπάρχει ( ) { } = ± ορίζονται αναλόγως. Η διατύπωση αυτών των ορισµών αφήνεται ως άσκηση. x y = +. = και για κάθε (, ) ( 0,0)

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

Όρια συναρτήσεων. ε > υπάρχει ( ) { } = ± ορίζονται αναλόγως. Η διατύπωση αυτών των ορισµών αφήνεται ως άσκηση. x y = +. = και για κάθε (, ) ( 0,0)

Ασκήσεις για το µάθηµα «Ανάλυση Ι και Εφαρµογές» (ε) Κάθε συγκλίνουσα ακολουθία άρρητων αριθµών συγκλίνει σε άρρητο αριθµό.

Συνεχείς συναρτήσεις πολλών µεταβλητών. ε > υπάρχει ( ) ( )

Νόμος του Gauss 1. Ηλεκτρική Ροή ( πλήθος δυναμικών γραμμών). είναι διάνυσμα μέτρου Α και κατεύθυνσης κάθετης στην επιφάνεια. Στην γενική περίπτωση:

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

4.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Σειρά Προβλημάτων 1 Λύσεις

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

Η θεωρία στην ευθεία σε ερωτήσεις - απαντήσεις

( ) = inf { (, Ρ) : Ρ διαµέριση του [, ]}

1 Χώροι πηλίκα { } x = y x y Y. Με τις πράξεις της πρόσθεσης και του βαθμωτού πολλαπλασιασμού που ορίζονται με τον

R ισούται με το μήκος του. ( πρβλ. την ιστορική σημείωση 3.27 στο τέλος

ΛΟΓΙΣΜΟΣ Ι ΤΜΗΜΑ 1β. 2n + 1 n(n + 1) xn. n=1. 2n + 1 ln(1 x)(1 + x) + x. a n = 2n + 1 n(n + 1) = 1 n + 1. a n+1 x n+1 a n x n.

ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Μάθηµα Τέταρτο-Πέµπτο-Έκτο Πολλαπλό Γραµµικό Υπόδειγµα

Λύσεις σετ ασκήσεων #6

Ανοικτά και κλειστά σύνολα

r p A n,m = {x X : f n (x) f m (x) f n f m }, sup f n (x) f m (x) f n f m

Περίληψη Προηγούμενου Μαθήματος Κανάλια επικοινωνίας με θόρυβο και η χωρητικότητά τους

sup B, τότε υπάρχουν στοιχεία α A και β B µε α < β.

όπου n είναι ο συνολικός αριθμός γραμμομορίων του συστήματος (που συμπεριλαμβάνει και τα τυχόν αδρανή συστατικά), Ή ακόμα και τη σύσταση κατά βάρος

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Ολοκλήρωµα Lebesgue - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Α ΒΑΘΜΟΥ

Ακρότατα υπό συνθήκη και οι πολλαπλασιαστές του Lagrange

Κυρτή Ανάλυση. Ενότητα: Υπερεπίπεδα στήριξης και διαχωριστικά ϑεωρήµατα. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Υπόδειξη. (α) Άµεσο αφού κάθε υποσύνολο µηδενικού συνόλου είναι µετρήσιµο.

Υπολογισµός διπλών ολοκληρωµάτων µε διαδοχική ολοκλήρωση

Εισαγωγή στην Τοπολογία

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

Πρόταση. f(x) ομοιόμορφα συνεχής στο I. δ (ɛ) > 0 : x, ξ I, x ξ < δ (ɛ, ξ) f(x) f(ξ) < ɛ. ɛ > 0, δ > 0 : ΜΗ ομοιόμορφα συνεχής.

(4) γενικής λύσης το x με το -x. και θα έχουμε : y ομ (x)=c 1 (-x) -1 +c 2 (-x) 3

4 Ασθενείς τοπολογίες σε χώρους με νόρμα. 4.1 θεωρήματα Mazur, Alaoglou, Goldstine.

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Χώροι L p - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Υπολογισµός διπλών ολοκληρωµάτων µε διαδοχική ολοκλήρωση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο Διαφορικός Λογισμός (Νο 6) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : Π. Δ. ΤΡΙΜΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ

ι3.4 Παραδείγματα T ) έχει την ιδιότητα Heine-Borel, αν κάθε κλειστό και φραγμένο υποσύνολό του είναι συμπαγές.

Φροντιστήριο 2 ο : Εισαγωγή στον διανυσµατικό λογισµό

5 Σύγκλιση σε τοπολογικούς χώρους

4.2 Αυτοπάθεια και ασθενής συμπάγεια * * X, x X, είναι επί του. X. Σημειώνουμε ότι υπάρχουν παραδείγματα μη

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Το ϑεώρηµα παρεµβολής του Riesz και η ανισότητα Hausdorff-Young. Απόστολος Γιαννόπουλος.

Καµπύλες που γεµίζουν τον χώρο

1 Το ϑεώρηµα του Rademacher

4.1 ΕΥΘΕΙΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΠΕ Α ΣΤΟ ΧΩΡΟ

Κεφάλαιο 1. ιατεταγµένοι χώροι. 1.1 Κώνοι και διάταξη

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΜΕΡΟΣ 2ο ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΛΥΜΕΝΕΣ 1 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ : ΑΥΓΕΡΙΝΟΣ ΒΑΣΙΛΗΣ

2018 Φάση 1 ιαγωνίσµατα Προετοιµασίας ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ. Β' Γενικού Λυκείου. Θετικών Σπουδών. Παρασκευή 5 Ιανουαρίου 2018 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΘΕΜΑΤΑ

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: L 2 -σύγκλιση σειρών Fourier. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Χώροι L p. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

[Ολοκληρωτική μορφή του νόμου του Gauss στο κενό ή τον αέρα]

n a n = 2. Θεωρούµε τα σύνολα a n = n2 n n 2 + n 1. n a n = a > 0, δείξτε ότι a n > 0 τελικά.

n = r J n,r J n,s = J

Συνεκτικά σύνολα. R είναι συνεκτικά σύνολα.

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Μέτρο Lebesgue - Ασκήσεις. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Εισαγωγή στην Τοπολογία

Εισαγωγή στην Τοπολογία

Ασκήσεις για το µάθηµα «Ανάλυση Ι και Εφαρµογές»

Σειρά Προβλημάτων 2 Λύσεις

6.3 Η ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ f(x) = αx + β

Αριθµητική Ανάλυση & Προγραµµατισµός Ε ιστηµονικών Εφαρµογών

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΕΒΔΟΜΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

V x, y W x, y, y συνιστούν προφανώς ένα ανοικτό

Μάθηµα Θεωρίας Αριθµών Ε.Μ.Ε

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Ολοκλήρωµα Lebesgue. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Αρµονική Ανάλυση. Ενότητα: Προσεγγίσεις της µονάδας και Αθροισιµότητα. Απόστολος Γιαννόπουλος. Τµήµα Μαθηµατικών

Μέτρο Lebesgue. Κεφάλαιο Οµάδα Α. λ(a) (µε A B συµβολίζουµε τη συµµετρική διαφορά (A \ B) (B \ A) των A και B).

n 5 = 7 ε (π.χ. ορίζοντας n0 = 1+ ε συνεπώς (σύμϕωνα με τις παραπάνω ισοδυναμίες) an 5 < ε. Επομένως a n β n 23 + β n+1

ΗΛΕΚΤΡΟΣΤΑΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΤΗΝ ΥΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

Συνεκτικά σύνολα. R είναι συνεκτικά σύνολα.

4.2 Αυτοπάθεια και ασθενής συμπάγεια * * X, x X, είναι επί του. X. Σημειώνουμε ότι υπάρχουν παραδείγματα μη

Υπολογισµός τριπλών ολοκληρωµάτων µε διαδοχική ολοκλήρωση

Κεφάλαιο 1. Πλειότιµες απεικονίσεις. 1.1 Ορισµοί

Οι πραγµατικοί αριθµοί

Κεφάλαιο 1. Θεωρία Ζήτησης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ο.Π. ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ:2 ο - ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΣ: Γιάννης Ζαµπέλης Μαθηµατικός

i=1 i=1 i=1 (x i 1, x i +1) (x 1 1, x k +1),

Μέτρο Lebesgue. Κεφάλαιο Εξωτερικό µέτρο Lebesgue

f(f 1 (B)) f(f 1 (B)) B. X \ (f 1 (C)) = X \ f 1 (C) = f 1 (Y \ C) X \ (f 1 (C)) f 1 (Y \ C). f 1 (Y \ C) = f 1 (Y \ C ) = X \ f 1 (C ).

Κατοίκον Εργασία 2. (γ) το ολικό φορτίο που βρίσκεται στον κύβο. (sd p.e 4.9 p146)

f(x) dx. f(x)dx = 0. f(x) dx = 1 < 1 = f(x) dx. Θα είχαµε f(c) = 0, ενώ η f δεν µηδενίζεται πουθενά στο [0, 2].


1 Ορισµός ακολουθίας πραγµατικών αριθµών

(GNU-Linux, FreeBSD, MacOsX, QNX

2 Η ΕΥΘΕΙΑ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ. Εισαγωγή

Απειροστικός Λογισμός Ι, χειμερινό εξάμηνο Λύσεις τέταρτου φυλλαδίου ασκήσεων. ( n(n+1) e 1 (

Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος - Υπολογισμός δείκτη διάθλασης.

( ) y ) άγνωστη συνάρτηση, f (, )

Κ X κυρτό σύνολο. Ένα σημείο x Κ

Γωνία που σχηματίζει η ε με τον άξονα. Έστω Oxy ένα σύστημα συντεταγμένων στο επίπεδο και ε μια ευθεία που τέμνει τον άξονα

ΥΠΟ ΕΙΓΜΑΤΑ TRANSFER

k k

Transcript:

35 Συµπάγια και οµοιόµορφη συνέχια Μια πολύ σηµαντική έννοια στην Ανάλυση ίναι αυτή της συµπάγιας. Όπως θα δούµ τα συµπαγή υποσύνολα του Ευκλίδιου χώρου R συµπριφέρονται λίγο πολύ ως ππρασµένα σύνολα. 3.8. Ορισµός Έστω Κ R. (ι) Το Κ λέγται συµπαγές αν κάθ ακολουθία ( ) Κ έχι υπακολουθία που συγκλίνι µέσα στο Κ. (ιι) Το Κ λέγται φραγµένο αν υπάρχι Μ > 0 : Μ για κάθ Κ. Πρέπι να ίναι σαφές ότι κάθ ππρασµένο υποσύνολο του συµπαγές. ( ώστ τις λπτοµέρις.) 3.9 Θώρηµα. Έστω (ι) Το Κ ίναι συµπαγές. (ιι) Το Κ ίναι κλιστό και φραγµένο. Απόδιξη. (ι) (ιι) Έστω ( ) Κ R. Τα ακόλουθα ίναι ισοδύναµα. R ίναι Κ ώστ έχι συγκλίνουσα υπακολουθία µέσα στο Κ και συνπώς Κ. Άρα το Κ ίναι κλιστό. Ας υποθέσουµ ότι το Κ δν ίναι φραγµένο. Τότ µπορούµ παγωγικά να πιλέξουµ µια ακολουθία ( ) Κ ώστ για κάθ =,,... Είναι τώρα. Η ( ) σαφές ότι η ( ) δν µπορί να έχι υπακολουθία συγκλίνουσα, άτοπο. (ιι) (ι) Έστω, ( ) τυχούσα ακολουθία σηµίων του Κ. Επιδή το Κ ίναι φραγµένο η ( ) ίναι και αυτή φραγµένη, συνπώς από το θώρηµα Bolzao έχι µια υπακολουθία ( ) η οποία συγκλίνι έστω ίναι κλιστό έπται ότι Κ. Άρα το Κ ίναι συµπαγές. 3.0. Πρόταση. Έστω, συµπαγές υποσύνολο του συνάρτηση.) R. Επιδή το Κ Κ R και f : Κ R συνχής. Τότ το ( ) R.( Έπται ιδιαίτρα ότι η f Κ ίναι f ίναι φραγµένη Απόδιξη Έστω ( ) f ( ) ( ) Κ : f ( ) = για κάθ =,,.... Επιδή το Κ ίναι συµπαγές η ( ) µια συγκλίνουσα υπακολουθία έστω έπται ότι f ( ) f ( ) f ( ) Κ τυχούσα ακολουθία. Επιλέγουµ = Κ. έχι Κ. Από την συνέχια της f Στο πόµνο Λήµµα φαίνται και η συµπριφορά νός συµπαγούς συνόλου ως ππρασµένο. =, τότ 3. Λήµµα Αν Κ ίναι συµπαγές και µη κνό υποσύνολο του R ( ) το Κ έχι µέγιστο και λάχιστο στοιχίο. Απόδιξη: Το Κ ίναι φραγµένο σύνολο αφού ίναι συµπαγές. Έστω = if Κ και Μ = supκ. Οι αριθµοί και Μ ίναι σηµία παφής του Κ ( γιατί;), δηλαδή, Μ Κ = Κ, αφού το Κ ίναι κλιστό. Έπται αµέσως ότι τα και Μ ίναι το λάχιστο και το µέγιστο στοιχίο του Κ αντίστοιχα.

36 Το ακόλουθο θώρηµα, το οποίο ίναι µια σπουδαία αρχή για την Μαθηµατική Ανάλυση, έπται τώρα αµέσως από τα δύο προηγούµνα αποτλέσµατα ( την πρόταση 3.0 και το Λήµµα 3.). 3. Θώρηµα Έστω Κ R συµπαγές και f : Κ R συνχής ( πραγµατική ) συνάρτηση. Τότ η συνάρτηση f έχι µέγιστη και λάχιστη τιµή, δηλαδή υπάρχουν σηµία p, q Κ ώστ f ( p) f ( ) f ( q) για κάθ Κ. Απόδιξη: Η ικόνα f ( Κ) R του Κ ίναι συµπαγές υποσύνολο του R από την πρόταση 3.0. Από το Λήµµα 3. έπται ότι το f ( Κ ) έχι µέγιστο Μ και λάχιστο στοιχίο. Έστω p, q Κ ώστ f ( p) = και f ( q ) = Μ, τότ f ( p) f ( ) f ( q) για κάθ Κ. Παρατήρηση: Κάθ κλιστό υποσύνολο συµπαγούς συνόλου ίναι συµπαγές. (Γιατί;) Παραδίγµατα συµπαγών συνόλων )Κάθ κλιστή σφαίρα (, ) { R : } του Β = ίναι συµπαγές υποσύνολο R, αφού ίναι κλιστό και φραγµένο σύνολο. )Η πιφάνια S(, ) της σφαίρας (, ) 3)Κάθ κλιστό ορθογώνιο [ a, b ]... [ a, b ] φραγµένο σύνολο του Β ίναι συµπαγές σύνολο ( γιατί; ). Π = του R ίναι οµοίως κλιστό και R και άρα συµπαγές. ( Συµπληρώστ τις λπτοµέρις). Ιδιαίτρα ένα κλιστό και φραγµένο διάστηµα [, ] 4)Αν ( ) ίναι συγκλίνουσα ακολουθία στον Κ = { } { } a b του R ίναι συµπαγές σύνολο. R έστω τότ το σύνολο,...,,... ίναι συµπαγές. Πράγµατι, το σύνολο Κ ίναι βέβαια φραγµένο και ύκολα αποδικνύται ότι το σύνολο U = R Κ ίναι ανοικτό, συνπώς, το Κ ίναι κλιστό. Έπται αµέσως ότι το Κ ίναι κλιστό και φραγµένο άρα συµπαγές. 5) Ο R δν ίναι συµπαγής χώρος ( γιατί;). Η έννοια της οµοιόµορφης συνέχιας, η οποία ίναι ισχυρότρη από αυτήν της συνέχιας θα µας χριασθί όταν µλτήσουµ το ολοκλήρωµα µιας συνάρτησης πολλών µταβλητών. Ας θωρήσουµ µια συνχή συνάρτηση f : Α R R, τότ, για κάθ > 0 και για κάθ a Αυπάρχι δ (, a) > 0 : Α και a δ τότ ( ) ( ) Η f θα λέγται οµοιόµορφα συνχής αν ο θτικός αριθµός δ (, a) 0 f f a. > ξαρτάται µόνο από το. Μ πρισσότρη ακρίβια, µια συνάρτηση f : Α R R θα λέγται οµοιόµορφα συνχής, αν για κάθ 0, Ακαι δ f ( ) f (. δ = δ > ώστ, > υπάρχι ( ) 0 Παραδίγµατα. ) Κάθ συνάρτηση f : Α R R η οποία ίναι Lipschitz, δηλαδή υπάρχι Κ > 0 : f ( ) f ( Κ για κάθ, Α, ίναι

37 οµοιόµορφα συνχής. Πράγµατι, δοθέντος του > 0, θέτουµ δ = και λέγχουµ Κ ότι αν δ = Κ ( µ, Α ) τότ f ( ) f ( Κ Κ δ = Κ =. Κ Έπται ιδιαίτρα ότι κάθ γραµµική συνάρτηση f : R R ίναι οµοιόµορφα συνχής. f : 0, + R : f =, 0, ίναι οµοιόµορφα συνχής ) Η συνάρτηση [ ) ( ) (χρησιµοποιήστ την ανισότητα,, 0, 0 ), αλλά δν ίναι Lipschitz. Ας ξακριβώσουµ τον τλυταίο ισχυρισµό. Έστω ότι η f ικανοποιί την συνθήκη Lipschitz µ σταθρά Κ > 0, δηλαδή Κ για κάθ, 0. Τότ θα ίχαµ ότι ( µ = 0) Κ για κάθ 0ή άτοπο. 3) Η συνάρτηση ( ), = Κ για κάθ > 0, f = R ίναι βέβαια συνχής αλλά όχι οµοιόµορφα συνχής. Πράγµατι, αρκί να παρατηρήσουµ ότι αν δ ίναι τυχών θτικός αριθµός τότ η ποσότητα ( ) δ δ δ li + ( δ δ ) + = + µπορί να γίνι αυθαίρτα µγάλη, (αφού + = + ) και συγχρόνως ( δ ) + = δ. Η οµοιόµορφη συνέχια µιας συνάρτησης χαρακτηρίζται µ χρήση ακολουθιών µ τον ακόλουθο τρόπο. 3.3 Θώρηµα. Έστω, f : Α R R συνάρτηση. Τότ τα ακόλουθα ίναι ισοδύναµα: (ι) Η f ίναι οµοιόµορφα συνχής. (ιι) Για κάθ ζύγος ακολουθιών ( ) ισχύι ότι ( ) ( ) 0 f f και ( ) Απόδιξη: (ι) (ιι) Έστω ( ),( ) έστω 0 >. Υπάρχι τότ ( ) 0 ( ) ( ) < δ f f < () Αλλά αφού 0 + υπάρχι ( δ ) N από το Α µ 0 + Α µ 0 και ακόµη + δ = δ > ώστ, Α και Κ = Κ ώστ Κ δ (). Από τις () και () συνάγοµ ότι ( ) ( ) ( ) ( ) 0 f f. Κ f f και άρα (ιι) (ι) Αν η f δν ίναι οµοιόµορφα συνχής, υπάρχι 0 > 0 ώστ για κάθ δ > 0 να υπάρχουν σηµία ( δ ) και ( ) δ δ δ και ( ( δ )) ( ( δ )) 0 f f (3). Εφαρµόζοντας την (3) για δ του Α µ ( ) ( ) δ =, N βρίσκουµ

38 σηµία, Α µ και συγχρόνως f ( ) f ( ) 0. Αλλά τότ 0 και f + ( ) f ( ) δν συγκλίνι στο 0, που αντιφάσκι στην υπόθσή µας. Συνπώς ο ισχυρισµός µας ίναι σωστός. Παραδίγµατα: ) Η συνάρτηση f (, = ίναι συνχής αλλά όχι οµοιόµορφα συνχής. Έστω, (, ) (, ) (, ) (, ) = (, ) (, ) = και ( ), f f = = +, = +, +,. Τότ 0 (, ) (, ) 0. Όµως = + δν συγκλίνι στο 0. )Η συνάρτηση f ( ) =, ( 0, ] ίναι συνχής αλλά όχι οµοιόµορφα συνχής. Έστω, = και =,. Τότ έχουµ = 0, όµως + + f f = + = για κάθ. ( ) ( ) Το ακόλουθο θµλιώδς αποτέλσµα συνδέι την συµπάγια και την οµοιόµορφη συνέχια. 3.4 Θώρηµα Έστω, Κ R συµπαγές και f : Κ R συνχής συνάρτηση. Τότ η f ίναι οµοιόµορφα συνχής. Απόδιξη: Έστω, ότι υπάρχι ένα ζύγος ακολουθιών ( ),( ) 0 νώ η f + ( ) f ( ), δν συγκλίνι στο 0. Επιδή η ακολουθία µη αρνητικών αριθµών f ( ) f ( ) του Κ ώστ,,, δν ίναι µηδνική έχι µια υπακολουθία η οποία θα έχι ένα θτικό κάτω φράγµα, έστω χωρίς πριορισµό της γνικότητας ότι η ίδια ακολουθία έχι αυτή την ιδιότητα, δηλαδή υπάρχι c > 0 : f ( ) f ( ) c για κάθ. Επιδή το Κ ίναι συµπαγές η ( ) ( ή η ( ) υπακολουθία, έστω έπται αµέσως ότι ) θα έχι µια συγκλίνουσα Κ. Από το γγονός ότι 0 Κ. Έπται τώρα από την συνέχια της f ότι ( ) ( ) και f ( ) f ( ) ( ) ( ) 0 f f συνπώς f f και η τλυταία σχέση αντιφάσκι µ την ( ) ( ) f f c για κάθ. Ασκήσις ) Αποδίξτ µ χρήση του χαρακτηρισµού της οµοιόµορφης συνέχιας µ ακολουθίς ότι οι συναρτήσις: (α) f ( ), 0 =, (β) (, ) f =, (γ)

39 f (,, z ) = + + z και (δ) f ( ) = συνχίς,, R, 0 δν ίναι οµοιόµορφα )Αποδίξτ ότι οι συναρτήσις, (α) f ( ) log, [ c, ) f ( ), 0 =, και (γ) ( ) ( ) f a a... = + όπου c > 0, (β) = + +, ( ) πραγµατικές σταθρές, ίναι οµοιόµορφα συνχίς. =,..., R και a,..., a 3) Αποδίξτ ότι οι συναρτήσις (, R a (, (, R i (, ίναι οµοιόµορφα συνχίς. και 4) Αποδίξτ ότι αν Κ ίναι φραγµένο και µη κνό υποσύνολο του κλιστότητα Κ του Κ ίναι συµπαγές σύνολο. R τότ η 5) Έστω Κ Κ... Κ..., φθίνουσα ακολουθία συµπαγών µη κνών υποσυνόλων του του R. R,αποδίξτ ότι η Κ ίναι µη κνό και συµπαγές υποσύνολο = 6) Έστω Α κλιστό µη κνό υποσύνολο του R και a R. Αποδίξτ ότι η συνάρτηση f ( ) = a, R, έχι λάχιστη τιµή πί του Α. ηλαδή υπάρχι : Α για κάθ Α. [ Υπόδιξη. Έστω if { a : } >, το σύνολο { Α : a + } ίναι κλιστό και φραγµένο ] f : Β 0, Μ R συνχής συνάρτηση ( όπου ( 0, ) { R : } 0 0 Αν 0 7)Έστω ( ) { } = Α. Β Μ = Μ ). Θέτοµ g( r) = sup f ( ) : r,0 r Μ. Τότ η g ίναι συνχής συνάρτηση του r [ 0, Μ ]. [ Υπόδιξη. Η g ίναι αύξουσα συνάρτηση στο διάστηµα [ 0,Μ ] και συνπώς τα πλυρικά όρια g( r + 0) = li g( ρ) και g( r 0) = li g( ρ) υπάρχουν και ισχύι ρ r ρ > r ρ r ρ < r ( + 0) ( ) ( 0). Αποδίξτ ότι g( r) g( r 0) g( r 0) g r g r g r = + =.]