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Berechnen von Infima und Suprema

Universität / Fachhochschule

Tags: Analysis, Infimum, Supremum

 
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Gast17

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14:28 Uhr, 15.10.2016

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Guten Tag allerseits,

Ich kämpfe gerade mit einer kleinen Aufgabe aus der Analysis und leider fehlt mir jeglicher Ansatz diesbezüglich.

Es seien A,B beschränkte, nicht-leere Teilmengen. Definieren Sie für x

D(x,A)=inf{x-y:yA}

Q(A,B)=sup{D(x,A):xB}

P(A,B)=max{Q(A,B),Q(B,A)}


Nun sollen wir also einige Zahlen ausrechnen und interpretieren, aber leider ist mir nicht klar, wie man denn damit umgehen soll...


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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abakus

abakus

14:48 Uhr, 15.10.2016

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Wegen xR durchläuft x alle reellen Zahlen (und trifft damit auch die Elemente der Teilmenge A ).
|x-y| bezeichnet den Abstand der reellen Zahlen x und y. Dieser Abstand ist minimal, wenn x=y gilt.

Dieser minimale Abstand wird also jedes mal erreicht, wenn x bei seinem Weg durch R ein Element aus A "trifft". Die Menge D besteht somit aus allen Elementen von A.
Gast17

Gast17 aktiv_icon

15:11 Uhr, 15.10.2016

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Besten Dank für die schnelle Antwort.

Die Erklärung macht soweit Sinn. Kann man also für Q sagen:

Q(A,B)=sup{x-y:yAxB}

Das bedeutet also, dass der Abstand von x und y maximal sein soll? Man weiss ja aber nichts über die Beziehung zwischen A und B, es lässt sich also auch schlecht eine Aussage über die Menge Q machen, oder?

Oder kann man vlt. so etwas sagen wie: Der Abstand ist dann maximal, wenn inf(B)-sup(A) rechnet, falls die Menge B "weiter links" auf der Zahlengerade von ist? (falls hier jemand ein besseres Wort für weiter links hat, würde mich das natürlich auch interessieren...)

oder ist das auch falsch? Denn es heisst ja eigentlich bei

Q(A,B)=sup{D(x,A):xB}=sup{infx-y:yAxB},

momentan habe ich echt Mühe zu sehen, was die richtige Idee ist. Vor allem falls die untere Variante zustimmen sollte ist mir nicht ganz klar wie ich das interpretieren sollte?
Antwort
ermanus

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20:40 Uhr, 15.10.2016

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Ich verstehe nicht, wieso D eine Menge sein soll. Nach
Definition ist das doch nur eine reelle Zahl.
Ich interpretiere D(x,A) als den "kleinsten Abstand", den x von A hat.
Ist xA, so ist D(x,A)=0, ist umgekehrt D(x,A)=0, so ist x ein
Berührpunkt von A, also ein Punkt von A oder ein Randpunkt von A.
Q(A,B) ist der "größte Abstand", den ein Punkt aus B von der Menge A haben kann.

P.S.: Es ist mir bewusst, dass ich sprachlich so tue, als wäre min=inf
und sup=max. Deswegen habe ich kleinst und größt in Gänsefüßchen gesetzt.
Sind A und B abgeschlossene Mengen, so ist meine Sprechweise korrekt.

Gast17

Gast17 aktiv_icon

22:19 Uhr, 15.10.2016

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Nun ich muss sagen ich bin mir nicht sicher. Ich habe auch etwas gestutzt als Gast62 von Mengen gesprochen hat, aber wie gesagt, es ist nicht so als hätte ich die Aufgabe wirklich verstanden...

Das du von einzelnen Punkten sprichst hört sich für mich plausibel an, da wir bis jetzt wenn es um Infima usw. ging immer nur von Punkten gesprochen haben und nie wirklich von Mengen. Die Mengenklammern sind also in diesem Fall einfach die entsprechende Schreibweise?

Das Q(A,B) der grösste Abstand zwischen A und B sein soll, kann ich soweit nachvollziehen, wenn D(x,A) den kleinsten Abstand zwischen einem Punkt x und der Menge A beschreibt. In diesem Fall kann man das x aus D(x,A) also quasi ignorieren wenn man Q(A,B) betrachtet, sprich dieses hängt nicht direkt davon ab?

Dann stellt sich mir aber die Frage wie ich P(A,B) interpretieren soll... Ausgedeutscht würde dass ja dann bedeuten, dass der Abstand von B zu der Menge A und der Abstand von A zu der Menge B maximal sein soll. Ist das nicht eine äquivalente Aussage zu Q(A,B), da man in beiden Fällen den Maximalen Abstand beschreibt (einmal von einem Punkt zu einer Menge, und beim anderen zwischen zwei Mengen)?

An dieser Stelle natürlich auch ein Danke an dich ermanus!
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