Σελίδα 1 από 1

Συνέχεια της f

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μαρ 10, 2011 9:08 pm
από KapioPulsar
Να αποδειχτεί η πρόταση :

Έστω X \subset \mathbb{R} ένα πυκνό σύνολο και f: \mathbb{R} \to \mathbb{R} μια συνάρτηση ώστε \forall x \in \mathbb{R} η {f | X \cup {x} είναι συνεχής .
Τότε η f είναι συνεχής.

Re: Συνέχεια της f

Δημοσιεύτηκε: Παρ Μαρ 11, 2011 9:11 am
από emouroukos
Έστω \displaystyle{x \in \mathbb{R}} και ακολουθία πραγματικών αριθμών \displaystyle{\left( {{x_n}} \right)} με \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n} = x}. Θα αποδείξουμε ότι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } f\left( {{x_n}} \right) = f\left( x \right)}.

Εφόσον το σύνολο \displaystyle{{\rm X}} είναι πυκνό στο \mathbb{R}, για κάθε \displaystyle{n = 1,2, \ldots } υπάρχει ακολουθία \displaystyle{\left( {y_m^n} \right)_{m = 1}^\infty } στοιχείων του \displaystyle{{\rm X}}, ώστε \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{m \to \infty } y_m^n = {x_n}}.
Από την υπόθεση, θα είναι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{m \to \infty } f\left( {y_m^n} \right) = f\left( {{x_n}} \right)} για κάθε \displaystyle{n = 1,2, \ldots } .

Επομένως, υπάρχει υπακολουθία \displaystyle{\left( {y_{{k_n}}^n} \right)_{n = 1}^\infty } της \displaystyle{\left( {y_m^n} \right)_{m = 1}^\infty } ώστε να ισχύουν
\displaystyle{\left| {y_{{k_n}}^n - {x_n}} \right| < \frac{1}{n}}
και
\displaystyle{\left| {f\left( {y_{{k_n}}^n} \right) - f\left( {{x_n}} \right)} \right| < \frac{1}{n}}
για κάθε \displaystyle{n = 1,2, \ldots } .

Αφού έχουμε ότι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } {x_n} = x}, θα είναι και \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } y_{{k_n}}^n = x}, οπότε από την υπόθεσή μας προκύπτει ότι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } f\left( {y_{{k_n}}^n} \right) = f\left( x \right).}

Αφού όμως είναι \displaystyle{\left| {f\left( {y_{{k_n}}^n} \right) - f\left( {{x_n}} \right)} \right| < \frac{1}{n}} για κάθε \displaystyle{n = 1,2, \ldots }, προκύπτει ότι \displaystyle{\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } f\left( {{x_n}} \right) = f\left( x \right)} και το συμπέρασμα έπεται.