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Continuidad de $\{f(x)\}$

¿Existe una función de $f(x)$, con una gama que incluye todos los números reales, de manera que $\{f(x)\}$ no tiene discontinuidades?

Hasta el momento me han demostrado que si es así, una función debe ser la disminución cada vez que se acerca a un valor entero, y que no debe cruzar ninguna línea definida por $y=n$ donde $n$ es un número entero, a pesar de que puede tocar una línea. También, me han demostrado que la función no necesita ser continua, ya que sus "saltos" son números enteros.

Mi intuición me dice que no hay tal función existe. ¿Cómo puedo demostrarlo?

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Milo Brandt Puntos 23147

Tales funciones de existir. Para mostrar esto, vamos a $g$ ser su favorito función continua $[0,1]\rightarrow [0,1]$ tal que $g(0)=g(1)=0$ $g(x)=1$ algunos $x$. También elige a tu favorito de la función $h:\mathbb Z \rightarrow\mathbb Z$ con la propiedad de que para cada $m\in \mathbb Z$ el conjunto $\{n\in\mathbb Z:h(n)=m\}$ es ilimitado arriba. Por último, elige a tu favorito de la función $i:\mathbb Z\rightarrow[0,1)$ tal que $\lim_{n\rightarrow\infty}i(n)=1$.

Ahora, definir una función $f$ como el siguiente, donde $n\in \mathbb N$$x\in [0,1)$: $$f(n+x)=h(n)+i(n)g(x).$$ La parte fraccionaria de que esto es sólo $i(n)g(x)$, lo cual es obviamente continua en la no-enteros y es continua en números enteros debido a $g(x)$ desaparece cerca de enteros. Este es surjective ya que si se escoge $y\in \mathbb R$ y escribo como $y=n+x$$x\in [0,1)$, entonces usted puede encontrar arbitrariamente grande, $m$ tal que $h(m)=n$. A continuación, sólo tienes que elegir un $m$ suficientemente grande como para que $i(m)>x$, en cuyo caso $f$ será necesariamente igual a $y$ en el rango $[m,m+1)$ por la continuidad de $f$ en este rango.


En caso de que su favorito funciones no tienen las propiedades deseadas, he aquí algunas posibles opciones para las funciones mencionadas: $$g(x)=\begin{cases}2x&\text{if }x\leq 1/2 \\ 2-2x&\text{if }x\geq 1/2\end{cases}$$ Definir $h(n)$ por primera eligiendo $m^2$ ser el más cercano (entero) el cuadrado de $n$ y ajuste de $h(n)=n-m^2$.

Definir $i(n)=\frac{1}{1+e^{-n}}$.

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