2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Доказать, что надграфик функции является открытым множеством
Сообщение07.04.2009, 23:52 


07/04/09
1
Здравствуйте!
Подскажите пожалуйста, в каком направлении стоит решать задачку. Я её уже и так, и эдак пытал, но не получается.
В общем, условие:
На открытом связном множестве $\mathbb G\in\mathbb R^n, n\in\mathbb N$ задана непрерывная функция $f(X), X\in\mathbb G$ (координаты точки $X=\{x_1,x_2,...,x_n\}$). Далее, есть множество $\Omega\in\mathbb R^{n+1}$, состоящее из всех элементов $\tilde X$ таких, что $\tilde X=\{x_1,x_2,...,x_n,x_{n+1}\}, $ $x_{n+1}>f(X)$.
То есть каждый $X$ переходит в бесконечное количество $\tilde X$, где последняя координата $x_{n+1}$ выше графика функции $f(X)$ в множестве $\mathbb G$.
Нужно доказать, что множество $\Omega$ открытое.

Если построить двумерный график для $n=1$ в координатах $xOy$, то на горизонтальной оси $x$ будет находиться интервал, определяющий $\mathbb G$. Строим график $f(X)$ и вся часть плоскости выше него будет являться множеством $\Omega$. В этом случае видно, что полученное множество будет открытым.
Как мне кажется, надо взять произвольную точку $A$ этого множества, и "пробежаться" отрезком, один конец которого находится в точке $A$, по всему графику вторым концом (от левой до правой части графика). То есть перебрать все отрезки, соединяющие точку с графиком функции. И, учитывая непрерывность функции, рассмотреть длины отрезков, сравнив их с каким-то сколь угодно малым $\epsilon$, чтобы доказать, что точка $A$ является внутренней.
Вроде это понятно. Но что делать для случаев $n>1$?

 Профиль  
                  
 
 Открытость надграфика
Сообщение08.04.2009, 01:00 


22/06/05
164
Итак, дано открытое множество $G$ и непрерывная функция $f\colon G\to\mathbb{R}$. Нужно доказать, что надграфик $\Omega$ функции $f$ является открытым множеством.

1-й путь: через окрестности. Фиксируем точку $(x,v)\in\Omega$. То бишь $x\in G$ и $f(x)<v$. Положим $\varepsilon:=(v-f(x))/2$. Пользуясь непрерывностью $f$, находим такую окрестность $U$ точки $x$, что $f(y)<f(x)+\varepsilon$ для всех $y\in U$. Покажите, что "призма" $P:=U\times(v-\varepsilon,v+\varepsilon)$ содержится в $\Omega$. Осталось заметить, что эта призма $P$ является открытой окрестностью точки $(x,v)$. Если в качестве окрестности точки $(x,v)$ очень хочется получить шарик или кубик, то можно выбрать $U$ в виде шарика/кубика и потом вписать шарик/кубик в призму $P$ (это несложно).

2-й путь: представим $\Omega$ как полный прообраз некоторого открытого множества относительно некоторого непрерывного отображения. Рассмотрим вспомогательную функцию $h\colon\Omega\times\mathbb{R}\to\mathbb{R}$, $h(x,v)=v-f(x)$. Функция $h$ непрерывна, так как построена из непрерывных функций: проекций, функции $f$ и операции вычитания. Проверьте, что множество $\Omega$ является полным прообразом открытого множества $(0,+\infty)$ относительно отображения $h$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group