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$h\left(\frac{m}{2^n}\right)=0$ $\forall m\in\mathbb{Z},n\in\mathbb{N}$ implica $h(x)=0$ $\forall x\in\mathbb{R}$ si $h$ es continua.

Sea $h:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ sea una función continua en $\mathbb{R}$ y tiene la propiedad de que

$$h\left(\frac{m}{2^n}\right)=0,\quad\forall m\in\mathbb{Z},n\in\mathbb{N}.$$

¿Cómo podemos demostrar que esto implica que $h(x)=0$ , $\forall x\in\mathbb{R}$ ?

La forma en que pensé en este problema es mostrar que el conjunto

$$ S:=\left\{\frac{m}{2^n}:\forall m\in\mathbb{Z},n\in\mathbb{N}\right\}$$

es denso en $\mathbb{R}$ . De ello se deduce que para cualquier $c\in\mathbb{R}$ existe una secuencia $(x_n)$ que converge a $c$ de manera que todos los términos sean de la forma $p/2^q$ . Así, la secuencia $(h(x_n))$ converge a $0$ y por tanto por el criterio secuencial de continuidad debemos tener $h(c)=0$ .

¿Existe un enfoque más sencillo? Demostrar que $S$ es denso en $\mathbb{R}$ parece demasiado complicado para este problema. O, ¿podemos deducirlo de la densidad de $\mathbb{Q}$ en $\mathbb{R}$ ?

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karthick Puntos 111

Pruebas $S$ es denso no es muy difícil. Si te das cuenta de que aumentar $n$ a muy grande puede llevarte a un número muy pequeño y luego multiplicando por un número suficientemente grande $m$ puede acercarte a cualquier número real dentro del $\frac1{2^n}$ margen de error.

Una demostración formal implicará utilizar la propiedad arquimediana de $\mathbb{R}$ .

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