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Demostrar este límite (formalmente)

Mientras repasaba el cálculo, más bien análisis, de Spivak, encontré un ejemplo interesante y cuestionable.

Sea $\frac{p}{q}$ estar en sus términos más bajos; $p$ y $q$ son números enteros sin factores comunes y $q > 0$ Si $f(x) = \begin{cases}0 & \text{$x$ is irrational} \\ \frac{1}{q} & x = \frac{p}{q}, 0 < x < 1 \end{cases}$

Demuestre que $f(x)$ se acerca a $0$ como $x$ se acerca a $0$

Utilizando la definición real, no sólo la idea aproximada, debemos demostrar que esto es cierto.

Definición: Para cada $\epsilon > 0$ hay algo de $\delta > 0$ tal que, para todo $x$ si $0 < |x - a| < \delta$ entonces $|f(x) - l| < \epsilon$ Esto es si $f$ se acerca al límite $l$ cerca de $a$ .

Así que.., $a = 0$ y $l = 0$ en realidad no elegimos un $\delta$ Sólo lo usamos analíticamente.

$0 < |x| < \delta$ porque podemos elegir un $\delta > |x|$ Tenemos que hacer, $|f(x)| < \epsilon$

Consideremos $g_1(x) = 0$ donde $x$ es primero irracional. $0 < |x| < \delta_1$ entonces demuestre $|0| < \epsilon$

Es cierto desde $\epsilon > 0$ la primera parte está hecha entonces.

Consideremos $g_2(x) = \frac{1}{q}, x= \frac{p}{q}, 0 < x < 1$ $0 < |x| < \delta_2$ entonces demuestre $\frac{1}{q} < \epsilon$

Desde $0 < x < 1$ , $0 < q < \infty$ y $p < q$ porque $0 < x < 1$

¿Cómo lo hacemos entonces?

Cualquier idea será bien recibida. Gracias.

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Joe Manlove Puntos 550

¿Qué le parece dejar que $\delta = \epsilon$ ? Entonces para $x=\frac{p}{q}$ (supongamos que si x<0 entonces p<0), $ |f(x)| = \frac{1}{q} \leq \frac{|p|}{q} = |x| < \delta =\epsilon$ .

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