Ασκήσεις στην Ανάλυση!

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#281

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Τρί Απρ 12, 2016 5:55 pm

ΑΣΚΗΣΗ 106

Έστω \displaystyle{K} ένα μη κενό και κλειστό υποσύνολο του \displaystyle{\mathbb{R}^n} (εννοείται με τη συνήθη τοπολογία).

Θεωρούμε την απεικόνιση \displaystyle{f:\mathbb{R}^n\to \mathbb{R}\,,f(x)=d(x,K)=\rm{inf}\left\{||x-y||_{2}\geq 0\,\,, y\in K\right\}} .

Αποδείξτε ότι το \displaystyle{K} είναι κυρτό αν, και μόνο αν, η \displaystyle{f} είναι κυρτή στο \displaystyle{\mathbb{R}^n} .


Παπαπέτρος Ευάγγελος
dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1417
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#282

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement » Τετ Απρ 13, 2016 11:47 am

\left( \Longleftarrow \right)

Έστω K μη κυρτό και έστω σημεία A, B \in K και C στο εσωτερικό του AB με C \notin K. Τότε f(A) = f(B) = 0 και f(C) > 0 λόγω κλειστότητας. Άρα η f είναι μη κυρτή.

\left( \Longrightarrow \right)

Έστω K κυρτό, x_1, x_2 \in \mathbb{R}^n και x_m = tx_1 + (1-t)x_2 με 0 < t < 1. Ορίζουμε y_1, y_2 \in K με d(x_1, y_1) = f(x_1) και d(x_2,y_2) = f(x_2) (υπάρχουν λόγω κλειστότητας) και θέτουμε v_1 = t(x_1 - y_1) και v_2 = (1-t) (x_2 - y_2). Ισχύει y_m = ty_1 + (1-t)y_2 \in K λόγω κυρτότητας.

Τότε \lVert v_1 \rVert + \lVert v_2 \rVert \geqslant \lVert v_1 + v_2 \rVert \implies t f(x_1) + (1-t) f(x_2) \geqslant d(x_m, y_m) \geqslant f(x_m). Άρα η f είναι κυρτή.


Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.
Άβαταρ μέλους
Κοτρώνης Αναστάσιος
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 3203
Εγγραφή: Κυρ Φεβ 22, 2009 11:11 pm
Τοποθεσία: Μπροστά στο πισί...
Επικοινωνία:

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#283

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Κοτρώνης Αναστάσιος » Τετ Απρ 13, 2016 12:02 pm

dement έγραψε:...
Πού είσαι βρε Δημήτρη!!


Εσύ....; Θα γίνεις κανίβαλος....;
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#284

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Τετ Απρ 13, 2016 1:10 pm

Όπως φαίνεται και από την απόδειξη του Δημήτρη
το αποτέλεσμα ισχύει οποία νόρμα και να πάρουμε.


BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#285

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Τετ Απρ 13, 2016 5:37 pm

dement έγραψε:\left( \Longleftarrow \right)

Έστω K μη κυρτό και έστω σημεία A, B \in K και C στο εσωτερικό του AB με C \notin K. Τότε f(A) = f(B) = 0 και f(C) > 0 λόγω κλειστότητας. Άρα η f είναι μη κυρτή.
Ακόμη ένας τρόπος (σχεδόν ίδιος)

Υποθέτουμε ότι η \displaystyle{f} είναι κυρτή στο \displaystyle{\mathbb{R}^n} . Θα δείξουμε ότι το \displaystyle{K} είναι κυρτό.

Θεωρούμε \displaystyle{x\,,y\in K} και \displaystyle{m\in\left[0,1\right]} . Τότε, \displaystyle{d(x,K)=d(y,K)=0} και

επειδή η \displaystyle{f} είναι κυρτή έχουμε

\displaystyle{d(m\,x+(1-m)\,y,K)\leq m\,d(x,K)+(1-m)\,d(y,K)=0\implies d(m\,x+(1-m)\,y)=0}

οπότε \displaystyle{m\,x+(1-m)\,y\in\overline{K}=K , όπως θέλαμε.
τελευταία επεξεργασία από BAGGP93 σε Τετ Απρ 13, 2016 6:41 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


Παπαπέτρος Ευάγγελος
dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1417
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#286

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement » Τετ Απρ 13, 2016 6:24 pm

Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
dement έγραψε:...
Πού είσαι βρε Δημήτρη!!
Γεια σου γίγαντα Τάσο. Χαίρομαι που έχεις πάντα το ίδιο άβαταρ.


Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#287

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Δευ Απρ 18, 2016 10:33 pm

ΑΣΚΗΣΗ 107

Αν \displaystyle{\left(E,||\cdot||\right)} είναι ένας απειροδιάστατος χώρος \displaystyle{\rm{Banach}} και \displaystyle{T:E\to E}

είναι μια γραμμική, 1-1 και επί απεικόνιση, δείξτε ότι η \displaystyle{T} δεν είναι συμπαγής.

ΑΣΚΗΣΗ 108

Αν \displaystyle{P(z)=a_0+a_1\,z+...a_n\,z^n\in\mathbb{C}[z]\,\,,a_{n}\neq 0} με σύνολο ριζών το \displaystyle{\left\{z_1,...,z_n\right\}} ,

τότε αποδείξτε ότι κάθε ρίζα της παραγώγου \displaystyle{P^\prime(z)} ανήκει στην κυρτή θήκη του \displaystyle{\left\{z_1,...,z_n\right\}}.

\displaystyle{\forall\,z\in\mathbb{C}, \left(P^\prime(z)=0\implies z\in\rm{conv}\left(\left\{z_1,...,z_n\right\}\right)}\right)}


Παπαπέτρος Ευάγγελος
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15762
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#288

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Δευ Απρ 18, 2016 10:55 pm

BAGGP93 έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 107

Αν \displaystyle{\left(E,||\cdot||\right)} είναι ένας απειροδιάστατος χώρος \displaystyle{\rm{Banach}} και \displaystyle{T:E\to E}

είναι μια γραμμική, 1-1 και επί απεικόνιση, δείξτε ότι η \displaystyle{T} δεν είναι συμπαγής.
Με χρήση των

α) Το γινόμενο συμπαγούς επί οποιονδήποτε τελεστή είναι συμπαγής,

β) Αν ο T είναι αντιστρέψιμος τελεστής (δηλαδή φραγμένος) τότε και ο T^{-1} είναι φραγμένος.

Αν, λοιπόν, ο T ήταν συμπαγής και αντιστρέψιμος, τότε θα ήταν συμπαγής και ο T^{-1}T=I. Αλλά τότε η μοναδιαία σφαίρα θα ήταν συμπαγές σύνολο, άτοπο στους απειροδιάστατους (Riesz).


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15762
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#289

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Τρί Απρ 19, 2016 12:22 am

BAGGP93 έγραψε: ΑΣΚΗΣΗ 108

Αν \displaystyle{P(z)=a_0+a_1\,z+...a_n\,z^n\in\mathbb{C}[z]\,\,,a_{n}\neq 0} με σύνολο ριζών το \displaystyle{\left\{z_1,...,z_n\right\}} ,

τότε αποδείξτε ότι κάθε ρίζα της παραγώγου \displaystyle{P^\prime(z)} ανήκει στην κυρτή θήκη του \displaystyle{\left\{z_1,...,z_n\right\}}.

\displaystyle{\forall\,z\in\mathbb{C}, \left(P^\prime(z)=0\implies z\in\rm{conv}\left(\left\{z_1,...,z_n\right\}\right)}\right)}
Πρόκειται για το Θεώρημα Gauss-Lucas.

Είναι αρκετά γνωστό θεώρημα, καθώς υπάρχει σε όλα τα προχωρημένα βιβλία Θεωρίας Πολυωνύμων. Βλέπε άλλωστε απόδειξη εδώ

Ας προσθέσω ότι η ειδική περίπτωση πολυωνύμου τρίτου βαθμού έχει μία πολλή κομψή ισχυροποίηση, γνωστή ως Θεώρημα Marden που λέει ότι οι (δύο) ρίζες του p' είναι οι εστίες της έλλειψης που εφάπτεται στο τρίγωνο που ορίζουν οι ρίζες του p. Είμαι σίγουρος ότι το Google θα δώσει άριστες παραπομπές (δεν το ψάχνω).

Επίσης ένα βήμα παραπέρα είναι η λεγόμενη εικασία του Sendov, η οποία έχει αποδειχθεί για διάφορες μικρές τιμές του βαθμού του p. Αξιοσημείωτη συμβολή σε αυτή την κατεύθυνση είναι από τον Μανώλη Κατσοπρινάκη, συνταξιούχο σήμερα Καθηγητή στο Μαθηματικό Κρήτης.

Μ.


ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#290

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Τρί Απρ 19, 2016 9:06 am

Για την εικασία του Sendov βλέπε και στο

viewtopic.php?f=111&t=10357


nickthegreek
Δημοσιεύσεις: 412
Εγγραφή: Δευ Μαρ 01, 2010 2:07 pm

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#291

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nickthegreek » Τετ Μάιος 18, 2016 7:53 pm

Προτείνω την ακόλουθη ενδιαφέρουσα άσκηση :

Nα αποδείξετε ότι υπάρχει L \in l_\infty^* με τις εξής ιδιότητες :

1) \| L \| = 1

2) Αν x = (x_1 , x_2 , x_3 , ...) και x' = (x_2 , x_3 , x_4 , ...) τότε L(x) = L(x')

3) Aν με \textit{c} συμβολίζουμε τον υποχώρο όλων των συγκλινουσών ακολουθιών, τότε L(x) = lim_{n \to \infty}  \hspace{1mm} x_n για κάθε x \in \textit{c}

Φιλικά,
Νίκος


Νίκος Αθανασίου
Μεταδιδακτορικός ερευνητής, τμήμα μαθηματικών- Πανεπιστήμιο Κρήτης
Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 15762
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#292

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Τετ Μάιος 18, 2016 11:39 pm

nickthegreek έγραψε:Προτείνω την ακόλουθη ενδιαφέρουσα άσκηση :

Nα αποδείξετε ότι υπάρχει L \in l_\infty^* με τις εξής ιδιότητες :

1) \| L \| = 1

2) Αν x = (x_1 , x_2 , x_3 , ...) και x' = (x_2 , x_3 , x_4 , ...) τότε L(x) = L(x')

3) Aν με \textit{c} συμβολίζουμε τον υποχώρο όλων των συγκλινουσών ακολουθιών, τότε L(x) = lim_{n \to \infty}  \hspace{1mm} x_n για κάθε x \in \textit{c}

Φιλικά,
Νίκος
Νίκο, πρόκειται για τα λεγόμενα Banach Limits (βλέπε π.χ. εδώ) τα οποία είναι αρκετά στάνταρ θεωρία στα βιβλία Συναρτησιακής Ανάλυσης. Η απόδειξη γίνεται με χρήση του Θεωρήματος Hahn-Banach.

Μπορούμε ακόμη να βρούμε τέτοιο συναρτησοειδές που ικανοποεί επιπλέον κάποια συνθήκη "θετικότητας" (βλέπε την συνθήκη 2 στην παραπάνω παραπομπή). Τέλος, αν θυμάμαι καλά (αλλά ομολογώ ότι είμαι κουρασμένος μετά από ολοήμερο ταξίδι στο εξωτερικό, και δεν το ψάχνω) υπάρχουν 2^{2 ^ {\aleph _0}} τέτοια συναρτησοειδή.


nickthegreek
Δημοσιεύσεις: 412
Εγγραφή: Δευ Μαρ 01, 2010 2:07 pm

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#293

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nickthegreek » Παρ Μάιος 20, 2016 1:41 am

Mihalis_Lambrou έγραψε:
nickthegreek έγραψε:Προτείνω την ακόλουθη ενδιαφέρουσα άσκηση :

Nα αποδείξετε ότι υπάρχει L \in l_\infty^* με τις εξής ιδιότητες :

1) \| L \| = 1

2) Αν x = (x_1 , x_2 , x_3 , ...) και x' = (x_2 , x_3 , x_4 , ...) τότε L(x) = L(x')

3) Aν με \textit{c} συμβολίζουμε τον υποχώρο όλων των συγκλινουσών ακολουθιών, τότε L(x) = lim_{n \to \infty}  \hspace{1mm} x_n για κάθε x \in \textit{c}

Φιλικά,
Νίκος
Νίκο, πρόκειται για τα λεγόμενα Banach Limits (βλέπε π.χ. εδώ) τα οποία είναι αρκετά στάνταρ θεωρία στα βιβλία Συναρτησιακής Ανάλυσης. Η απόδειξη γίνεται με χρήση του Θεωρήματος Hahn-Banach.

Μπορούμε ακόμη να βρούμε τέτοιο συναρτησοειδές που ικανοποεί επιπλέον κάποια συνθήκη "θετικότητας" (βλέπε την συνθήκη 2 στην παραπάνω παραπομπή). Τέλος, αν θυμάμαι καλά (αλλά ομολογώ ότι είμαι κουρασμένος μετά από ολοήμερο ταξίδι στο εξωτερικό, και δεν το ψάχνω) υπάρχουν 2^{2 ^ {\aleph _0}} τέτοια συναρτησοειδή.
Ευχαριστώ κύριε Μιχάλη! Δεν γνώριζα ότι υπάρχει ειδική ορολογία για το συγκεκριμένο συναρτησοειδές. Δίνω και τη λύση μου για να κλείσει η άσκηση :

Λήμμα : Έστω Χ χώρος με νόρμα και Y υποχώρος. Έστω z \in X - Y τέτοιο ώστε d = d (z, Y) > 0. Τότε υπάρχει f \in X^* τέτοιο ώστε Y \subset ker f , \| f \| = 1 και f(z) =d

Απόδειξη : Θέτω Z = Y + span(z) και ορίζω ένα συναρτησοειδές g στο Z ως εξής : g(y + \lambda z ) = \lambda d. Αν \lambda \neq 0 έχουμε \| x + \lambda z \| \geq \lvert \lambda \rvert d οπότε \| g \| \leq 1. Όμως για x \in Y έχω \lvert g(x - z) \rvert = d \leq \| g \| \cdot \| x - z \| . Παίρνω το infimum ως προς x και συμπεραίνω ότι \| g \| \geq 1 . Άρα \| g \| = 1. To ζητούμενο τώρα προκύπτει από μια μορφή του Hahn - Banach . \square

Πίσω στην άσκηση, θέτω Y = \begin{Bmatrix} x - x' \mid x \in l_\infty \end{Bmatrix} και z= (1,1,1...,). Τότε dist(z , Y) = 1 (γιατί;) . Άρα υπάρχει σύμφωνα με το λήμμα συναρτησοειδές L που ικανοποιεί τις συνθήκες (1) , (3) του προβλήματος. Για την (2) χρειάζεται λίγη περισσότερη δουλειά. Παρατηρήστε ότι ισοδύναμα αρκεί να δείξουμε ότι c_0 \subset ker L όπου με c_0 συμβολίζουμε τον υποχώρο των ακολουθιών που συγκλίνουν στο μηδέν. Γρήγορα σκεφτόμαστε ότι το πρόβλημα θα λυνόταν αν c_0 \subseteq Y. Κάτι τέτοιο όμως δεν ισχύει! Δοκιμάζουμε λοιπόν τον υποχώρο c_{00} των ακολουθιών αυτών που έχουν πεπερασμένες μη μηδενικές "συντεταγμένες". Εύκολα προκύπτει ότι \overline{c_{00}} = c_0 και έχουμε ότι c_{00} \subset Y . Το ζητούμενο έπεται.

Τα παραπάνω τα έγραψα λίγο βιαστικά και θεωρώ ότι το πρόβλημα είναι πιο δύσκολο από ότι οι λίγες σειρές λύσης το κάνουν να φαίνεται...

Φιλικά,
Νίκος


Νίκος Αθανασίου
Μεταδιδακτορικός ερευνητής, τμήμα μαθηματικών- Πανεπιστήμιο Κρήτης
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#294

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Σάβ Μάιος 21, 2016 6:53 pm

ΑΣΚΗΣΗ 110

Να αποδείξετε ότι το σύνολο \displaystyle{U(\mathbb{B}(H))=\left\{T\in\mathbb{B}(H): \exists\,T^{-1}\right\}} , όπου \displaystyle{\left(H,\langle{,\rangle}\right)}

είναι χώρος \displaystyle{\rm{Hilbert}} , είναι ανοικτό υποσύνολο της άλγεβρας \displaystyle{\rm{Banach}} , \displaystyle{\left(\mathbb{B}(H),||\cdot||_{\mathbb{B}(H)}\right)} .


Παπαπέτρος Ευάγγελος
nickthegreek
Δημοσιεύσεις: 412
Εγγραφή: Δευ Μαρ 01, 2010 2:07 pm

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#295

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nickthegreek » Σάβ Μάιος 21, 2016 9:52 pm

BAGGP93 έγραψε:ΑΣΚΗΣΗ 110

Να αποδείξετε ότι το σύνολο \displaystyle{U(\mathbb{B}(H))=\left\{T\in\mathbb{B}(H): \exists\,T^{-1}\right\}} , όπου \displaystyle{\left(H,\langle{,\rangle}\right)}

είναι χώρος \displaystyle{\rm{Hilbert}} , είναι ανοικτό υποσύνολο της άλγεβρας \displaystyle{\rm{Banach}} , \displaystyle{\left(\mathbb{B}(H),||\cdot||_{\mathbb{B}(H)}\right)} .

Γεια σου Βαγγέλη,

Γενικά αν έχουμε μια Banach άλγεβρα A με μονάδα και συμβολίζουμε με G(A) το σύνολο των αντιστρέψιμων στοιχείων τότε το G(A) είναι ανοικτό. Για την απόδειξη, μπορεί κάποιος να αποδείξει ότι αν \| 1- x \| < 1 τότε το x είναι αντιστρέψιμο και \| x^{-1} \| \leq (1 - \| 1-x \|)^{-1} . H απόδειξη αυτού γίνεται με χρήση της σειράς \frac{1}{1-x} = 1 + x +x^2 +... και έχει ξαναγίνει νομίζω σε αυτό το topic, οπότε δεν τη δίνω.

Στο θέμα μας τώρα, αν έχουμε \| x - y \| < \| x^{-1} \|^{-1} τότε το y είναι αντιστρέψιμο! Γιατί έχουμε \| x^{-1} \| \| x-y\| \geq \| 1 - x^{-1}y\| και από το παραπάνω το x^{-1} y είναι αντιστρέψιμο και άρα το ίδιο ισχύει και για το y.

Ας προτείνω μερικές ακόμη γνωστές ιδιότητες για επίλυση :

ΑΣΚΗΣΗ 111

Έστω A μια Banach άλγεβρα με μονάδα.

1) H πράξη x \mapsto x^{-1} : G(A) \to G(A) είναι συνεχής

2) Αν x_n \in G(A) και x_n \to x \notin G(A) τότε \| x_n^{-1} \| \to \infty

3) Αν x \in \partial G(A) τότε το x έχει τοπολογικούς μηδενοδιαιρέτες , δηλαδή απλά υπάρχει ακολουθία(z_n) στη μοναδιαία σφαίρα του A τέτοια ώστε x z_n \to 0 και z_n x \to 0.

Φιλικά,
Νίκος


Νίκος Αθανασίου
Μεταδιδακτορικός ερευνητής, τμήμα μαθηματικών- Πανεπιστήμιο Κρήτης
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#296

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Πέμ Μάιος 26, 2016 2:16 pm

ΑΣΚΗΣΗ 112

Υπάρχει αρίθμηση \displaystyle{\left\{q_n\in\mathbb{Q}: n\in\mathbb{N}\right\}} του \displaystyle{\mathbb{Q}} ώστε να ισχύει

\displaystyle{\mathbb{R}\neq \bigcup_{n=1}^{\infty}\left(q_n-\dfrac{1}{n},q_n+\dfrac{1}{n}\right)} ;


Παπαπέτρος Ευάγγελος
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3600
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#297

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Πέμ Μάιος 26, 2016 2:38 pm

Θεωρώ ότι για αυτούς που γνωρίζουν η άσκηση 112 είναι εύκολη.
Καλό είναι για αυτούς που δεν γνωρίζουν να αποδειχθεί ότι υπάρχει και αρίθμηση
των ρητών ώστε να ισχύει η ισότητα.
(θεωρώ ότι τεχνικά είναι πιο δύσκολο)


BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#298

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Πέμ Μάιος 26, 2016 3:23 pm

Γεια σας κύριε Σταύρο. Έχετε δίκιο. Δεν γνώριζα την άσκηση, η λύση που έχω μου φαίνεται εξαιρετική, αλλά δεν θα τη σκεφτόμουν μόνος μου.

Επίσης, δεν έχω απάντηση και για το άλλο ερώτημα που θέτετε.

Απαντώ με άλλη μια άσκηση

ΑΣΚΗΣΗ 113

Έστω \displaystyle{f\in C^{1}(\mathbb{R},\mathbb{R})} . Αποδείξτε ότι αν \displaystyle{E} είναι ένα μετρήσιμο υποσύνολο του \displaystyle{\mathbb{R}}

με \displaystyle{\lambda(E)=0} , τότε \displaystyle{\lambda(f(E))=0} .

Με \displaystyle{\lambda} συμβολίζουμε το μέτρο \displaystyle{\rm{Lebesgue}} στο \displaystyle{\mathbb{R}} .


Παπαπέτρος Ευάγγελος
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#299

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Δευ Μάιος 30, 2016 6:52 pm

nickthegreek έγραψε:
Ας προτείνω μερικές ακόμη γνωστές ιδιότητες για επίλυση :

ΑΣΚΗΣΗ 111

Έστω A μια Banach άλγεβρα με μονάδα.

1) H πράξη x \mapsto x^{-1} : G(A) \to G(A) είναι συνεχής

2) Αν x_n \in G(A) και x_n \to x \notin G(A) τότε \| x_n^{-1} \| \to \infty

3) Αν x \in \partial G(A) τότε το x έχει τοπολογικούς μηδενοδιαιρέτες , δηλαδή απλά υπάρχει ακολουθία(z_n) στη μοναδιαία σφαίρα του A τέτοια ώστε x z_n \to 0 και z_n x \to 0.
Γεια σου Νίκο.

Θα δείξουμε αρχικά ότι ο πολλαπλασιασμός είναι συνεχής απεικόνιση. Έστω \displaystyle{\left(x,y\right)\in A\times A} .

Θεωρούμε ακολουθίες \displaystyle{\left(x_{n}\right)_{n\in\mathbb{N}}\,\,,\left(y_{n}\right)_{n\in\mathbb{N}}} ώστε \displaystyle{x_n\to x\,\,,y_n\to y} .

Τότε, οι ακολουθίες αυτές είναι φραγμένες, έστω από τους αριθμούς \displaystyle{M_1\,,M_2} , αντίστοιχα.

Για κάθε \displaystyle{n\in\mathb{N}} έχουμε

\displaystyle{\begin{aligned}||x_n\,y_n-x\,y||&=||(x_n-x)\,y_n+x(y_n-y)||\\&\leq ||(x_n-x)\,y_n||+||x\,(y_n-y)||\\&\leq ||x_n-x||\,||y_n||+||x|\,||y_n-y||\\&\leq M_2\,||x_n-x||+||x||\,||y_n-y||\end{aligned}}

και το αριστερό μέλος συγκλίνει προς το μηδέν. Άρα, έχουμε το ζητούμενο.

Το γεγονός ότι η αντιστροφή είναι συνεχής απεικόνιση έπεται από το ακόλουθο Λήμμα .

Αν \displaystyle{b\in G(A)} και \displaystyle{y\in A} με \displaystyle{||y||<(2\,||b^{-1}||)^{-1}} , τότε

\displaystyle{b-y\in G(A)} και \displaystyle{||(b-y)^{-1}-b^{-1}||<2\,||b^{-1}||^2\,||y||} .

Από τα παραπάνω έπεται ότι η \displaystyle{\left(G(A),\cdot\right)} είναι τοπολογική ομάδα.

2. Αφού \displaystyle{x_{n}^{-1}\,x\notin G(A)} (διότι αλλιώς, \displaystyle{x=x_n\,x_n^{-1}\,x\in G(A)} ), έπεται ότι

\displaystyle{1\leq ||x_n^{-1}\,x-1||=||x_n^{-1}\,x-x_n^{-1}\,x_n||\leq ||x_n^{-1}||\,||x_n-x||\implies ||x_{n}^{-1}||\geq \dfrac{1}{||x_n-x||}\to +\infty} .

Παρατήρηση : \displaystyle{x_n\neq x\,,\forall\,n\in\mathbb{N}} διότι \displaystyle{x_n\in G(A)} ενώ \displaystyle{x\notin G(A)}.

3. Ίδιο σκεπτικό με το 2. και θέτουμε \displaystyle{z_n=\dfrac{x_n^{-1}}{||x_n^{-1}||}\,,n\in\mathbb{N}} .

Θα επανέλθω πιο αναλυτικά.


Παπαπέτρος Ευάγγελος
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1528
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ασκήσεις στην Ανάλυση!

#300

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 » Παρ Ιουν 03, 2016 5:00 pm

Πιο αναλυτικά για το 3.

Αφού \displaystyle{x\in\partial(G(A))=\overline{G(A)}-G(A)} , (\displaystyle{G(A)} - ανοιχτό), έπεται ότι \displaystyle{x\notin G(A)}

αλλά υπάρχει ακολουθία \displaystyle{\left(x_{n}\right)_{n\in\mathbb{N}} στοιχείων του \displaystyle{G(A)} τέτοια, ώστε \displaystyle{x_{n}\to x} .

Όπως στο 2. έχουμε \displaystyle{x_n^{-1}\,x\notin G(A)} και άρα,

\displaystyle{1\leq ||x_n^{-1}\,x-1||=||x_n^{-1}\,x-x_{n}^{-1}\,x_{n}||\leq ||x_{n}^{-1}||\,||x-x_n||\implies \dfrac{1}{||x_{n}^{-1}||}\to 0} .

Θέτουμε, \displaystyle{z_n=\dfrac{x_n^{-1}}{||x_{n}^{-1}||}\,,n\in\mathbb{N}} με \displaystyle{||z_{n}||=1\,,n\in\mathbb{N}} και

\displaystyle{x\,z_n=(x-x_n)\,z_n+\dfrac{1}{||x_{n}^{-1}||}\to 0} . Επίσης, \displaystyle{z_n\,x\to 0} .

Άρα, το \displaystyle{x} έχει τοπολογικούς διαιρέτες.


Παπαπέτρος Ευάγγελος
Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 8 επισκέπτες