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globale Minima und Maxima

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Tags: Differentiation, Funktion, Funktionalanalysis, Grenzwert, Stetigkeit

 
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webster13

webster13 aktiv_icon

22:45 Uhr, 03.11.2015

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Hallo,

bei der Aufgabe im Anhang lautet Satz 1.8, dass bei einer Funktion, die Rn auf R abbildet, kompakte und abgeschlossene Menge D globale und stetige Minima/Maxima existieren.
Sehe ich es daher richtig, dass b nicht darunter fällt, weil D nicht abgeschlossen ist, da x1 und x2 nicht begrenzt sind?
Und inwiefern spielt auch Stetigkeit der Funktion eine Rolle? Meines Erachtens kann der Nenner von f(x) bei a-c Null werden für x1=x2=x3=0, so dass die Funktion in (0,0,0) nicht stetig ist. Sind dadurch auch globale Extremwerte ausgeschlossen?

Viele Grüße,
Dennis


Mengen
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Stetigkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Grenzwert (Mathematischer Grundbegriff)
Regel von l'Hospital (Mathematischer Grundbegriff)
Wichtige Grenzwerte
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)

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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

06:29 Uhr, 04.11.2015

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"Und inwiefern spielt auch Stetigkeit der Funktion eine Rolle?"

Insofern, dass der Satz "bei einer Funktion, die Rn auf R abbildet, kompakte und abgeschlossene Menge D globale und stetige Minima/Maxima existieren" nur für stetige Funktionen gilt.

"Sehe ich es daher richtig, dass b nicht darunter fällt, weil D nicht abgeschlossen ist, da x1 und x2 nicht begrenzt sind?"

D ist auch in diesem Fall abgeschlossen. Aber nicht kompakt. Also ist der Satz nicht anwendbar.

"Meines Erachtens kann der Nenner von f(x) bei a−c Null werden für x1=x2=x3=0, so dass die Funktion in (0,0,0) nicht stetig ist."

In a-c liegt der Punkt (0,0,0) gar nicht in D.
webster13

webster13 aktiv_icon

12:08 Uhr, 04.11.2015

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Vielen Dank für die rasche Rückmeldung.
Sehe ich es richtig, dass bei c) die Menge D auch abgeschlossen ist, obwohl 1< und nicht x1 ist. Entscheidend wäre ja, dass ich nur den rechtsseitigen Grenzwert einer Folge von x1 für n gegen unendlich bilden kann.

Ist der Satz bei d) auch nicht anwendbar weil f(x) nicht stetig ist, was ich z.B. durch den Grenzwert Folge x=1n2 zeigen kann, was ungleich f(0) ist. Daher kann kein globales Extremum exitieren, obwohl D kompakt ist.
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

12:19 Uhr, 04.11.2015

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"Sehe ich es richtig, dass bei c) die Menge auch abgeschlossen ist"

Nein, sie ist nicht abgeschlossen.


"Ist der Satz bei d) auch nicht anwendbar, weil f nicht stetig ist"

Das ist richtig.

Allerdings musst Du bedenken, dass die Schlussfolgerung: "Satz nicht anwendbar => kein Maximum (Minimum)" falsch ist. Der Satz ist eine hinreichende Bedingung, keine notwendige. Eine nicht stetige Funktion kann auch ein globales Maximum haben, genauso eine Funktion auf einer nicht abgeschlossenen Menge.
webster13

webster13 aktiv_icon

12:26 Uhr, 04.11.2015

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""Sehe ich es richtig, dass bei c) die Menge auch abgeschlossen ist"

Nein, sie ist nicht abgeschlossen."

Weil der Grenzwert einer Folge xn_1 dem Wert 1 entsprechen könnte, wenn man sich von rechts gegen 1 nähert?
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

12:30 Uhr, 04.11.2015

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Die Folge (1+12n,1,1) liegt in Dc, Ihr Grenzwert aber nicht.
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