7 svar
354 visningar
1PLUS2 289
Postad: 30 nov 2018 10:34

Kontinuitet

"En funktion f sägs vara kontinuerlig i en punkt a i definitionsmängden om differensen f(x)-f(a) kan göras hur liten som helt genom att välja differensen x-a tillräckligt liten."

- Ifall man vill visa att f är kontinuerlig i en godtycklig punkt a bevisar man att en olikhet f(x)-f(a)x-aM(a) 

gäller för x i en omgivning a. 

M(a)=beroende av f   (något som jag tolkar som ett tal i värdemängden för f(x)?)

 

Min fråga är hur man utför ett sådant här bevis (för ett polynom helst) så jag förstår principen. 

Laguna Online 30484
Postad: 30 nov 2018 10:55

Ta t.ex. f(x) = x^2 + x. Vi tar något fixt a, och låter x = a + h. Beloppet av f(a+h)-f(a) ska alltså bli hur litet vi vill genom att välja beloppet av h tillräckligt litet.

 

f(a+h) = (a+h)^2 + a+h = a^2 + 2ah + h^2 + a + h.

f(a+h)-f(a) = 2ah + h^2 + h = h(2a+1+h).

Man ser att detta uttryck kan göras godtyckligt litet genom att välja h tillräckligt litet. För att bevisa det får man göra lite algebra till.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 30 nov 2018 13:44

Hej!

Att M(a)M(a) beror på funktionen ff betyder inte att talet ligger i funktionens definitionsmängd. 

För att visa att polynomfunktioner (som inte är samma sak som polynom!) är kontinuerliga räcker det att visa att monomfunktioner är kontinuerliga, eftersom polynomfunktioner är summor av monomfunktioner och summor av kontinuerliga funktioner är kontinuerliga funktioner. 

Låt f:f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} vara monomfunktionen f(x)=xnf(x) = x^{n} där nn är ett fixerat positivt heltal och låt aDfa \in D_f vara en godtycklig punkt i funktionens definitionsmängd, Df=D_f = \mathbb{R}. Enligt Generella konjugatregeln kan man skriva

   f(x)-f(a)=xn-xa=(x-a)·(xn-1+axn-2+a2xn-3++an-1)f(x) - f(a) = x^{n} - x^{a} = (x-a)\cdot (x^{n-1} + ax^{n-2} + a^2x^{n-3} + \cdots + a^{n-1})

och enligt Binomialsatsen är xn-1+axn-2+a2xn-3++an-1<(x+a)n-1x^{n-1}+ax^{n-2} + a^2x^{n-3} + \cdots + a^{n-1} <>.

Det följer nu att

    |f(x)-f(a)|<|x-a|·|(x+a)n-1||x-a|(|x+a|)n-1.|f(x)-f(a)| < |x-a|="" \cdot="" |(x+a)^{n-1}|="" \leq="" |x-a|="">

Välj talet xx så att |x|<|a||x| <> vilket ger |x+a||x|+|a|<2|a||x+a| \leq |x| + |a| <> så att för sådana tal xx gäller det att

    |f(x)-f(a)|2n-1|a|n-1·|x-a||f(x) - f(a)| \leq 2^{n-1}|a|^{n-1} \cdot |x-a|

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 30 nov 2018 14:30

Istället för f(x)-f(a)=xn-xaf(x) - f(a) = x^n-x^a ska det stå f(x)-f(a)=xn-anf(x)-f(a) = x^n - a^{n}.

1PLUS2 289
Postad: 30 nov 2018 15:16 Redigerad: 30 nov 2018 15:17

Det är svårt att ta till sig denna informationen, tror att det blir för mycket variabler/ "bokstäver" för mig. 

Själva definitionen kan jag ta till mig men jag tror att ett exempel hur man visar att en funktion är kontinuerlig hade suttit fint (numeriskt). :)

Laguna Online 30484
Postad: 30 nov 2018 15:53

I mitt exempel kan du sätta a = 4,13. f(4,13) = 21,1869.  Sedan kan du tänka dig att du vill visa att det finns en punkt nära a så att funktionsvärdet är 0,00001 från 21,1869. Den där faktorn 2a+1+h är 9,26 + h, och h ska vara litet, så faktorn är alltid < 10. Då vet vi att vi kan komma så nära 21,1869 som 0,00001 om vi går så nära x= 4,13 som h = 0,00001/10 = 0,000001. Och vill vi komma så nära som 10-43 så väljer vi h = 10-44.

1PLUS2 289
Postad: 30 nov 2018 16:00

Varför lägger man till M(a)? Vad är M(a)? 

M(a)=f'(a)+....+f(n)(a)n!

M(a) är en taylorutveckling..... 

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 30 nov 2018 17:41
1PLUS2 skrev:

Det är svårt att ta till sig denna informationen, tror att det blir för mycket variabler/ "bokstäver" för mig. 

Själva definitionen kan jag ta till mig men jag tror att ett exempel hur man visar att en funktion är kontinuerlig hade suttit fint (numeriskt). :)

 Du ville veta hur man genomför ett bevis av kontinuitet för polynomfunktion; jag visade hur man utför ett bevis av kontinuitet för en polynomfunktion. Kan du specificera vad det är i mitt inlägg som du inte förstår, så att jag eventuellt kan förtydliga för dig? 

Du befinner dig på universitetsnivå i dina studier och där får man vänja sig vid att matematik innehåller flera bokstäver och variabler. 

Svara
Close