Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Beweis: Aus Diffbarkeit folgt Stetigkeit

Beweis: Aus Diffbarkeit folgt Stetigkeit

Universität / Fachhochschule

Differentiation

Tags: Differentiation

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Miausch

Miausch aktiv_icon

13:11 Uhr, 22.05.2012

Antworten
Hi

Bevor ich meine Fragen zum oben genannten Beweis stelle, noch eine allgemeine Frage zur Differentierbarkeit: 1) Wenn man Differenzierbarkeit in definiert, wie kommt es dass man nur Funktionen untersucht, deren Wertebereich ein offenes Intervall ist - was wäre zB das Problem, wenn das Intervall abgeschlossen wäre?

Nun zum Beweis, dass aus Differenzierbarkeit Stetigkeit folgt (dabei ist Diffbarkeit der Funktion f im Punkt x0 gegeben, wenn limxx0f(x)-f(x0)x-x0 existiert):

Beweis. Für (x_k)_k∈N ⊂ Ω mit xkx0(k) gilt:

f(xk)f(x0)=f(xk)-f(x0)xk-x0(xkx0) (für k):
f(xk)-f(x0)xk-x0f'(x0) und (xk-x0)0 und somit strebt der ganze Ausdruck gegen Null bzw. gilt dass f(xk)-f(x0)=0, falls xk=x0.

Also folgt in jedem Fall f(xk)f(x0)(k), wie gewünscht.

So, ich hab nun mehrere Fragen:
2) Warum kann man einfach mal (xk-x0) rechnen, als wäre es ein ganz normaler arithmetischer Ausdruck? Andere Frage: Geht es hier gar nicht um die Folgen, sondern einfach um die Grenzwerte, und rechnet man quasi mit denen? Geht es eigentlich immer um Grenzwerte, wenn man mit Folgen rechnet? Mit Folgen selbst kann man ja nicht gross rechnen
3) Warum ist f(xk)f(x0) genug, um Stetigkeit zu zeigen? Müsste man dafür nicht f(xk)=f(x0) zeigen?

Danke, und sorry, falls meine Fragen nicht so klar sind...
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Stetigkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

17:46 Uhr, 22.05.2012

Antworten

Hallo,

in den Ecken kann man lim x x 0 f ( x ) f ( x 0 ) ( x x 0 ) nicht bilden, weil man die Einschränkung x>x_0 bzw. x<x_0 benötigt.

Die Funktion kann in Ecken also nur linksseitig oder rechtsseitig differentierbar.

eine Funktion heißt stetig an der Stelle x_0, wenn lim x x 0 f ( x ) = f ( x 0 ) gilt. f ( x k ) = f ( x ) ist Quatsch, denn dann wäre f konstant, falls dies für jedes Folgenglied x_k einer jeden Folge gelten würde.



Wo wird denn x_k - x_0 gerechnet? Es wird doch nur erweitert, so als wenn ich 2 = 2 3 3 schreiben würde?

Gruß

Stephan

Miausch

Miausch aktiv_icon

20:20 Uhr, 22.05.2012

Antworten
Danke!!

Zum Erweitern: Ja, aber es wird ja mit einer Folge (oder deren Grenzwert) erweitert (xk-x0 ist ja für k eine Folge) - es ist ja nicht selbstverständlich, dass man das darf?

Thx
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

20:30 Uhr, 22.05.2012

Antworten

Nein, es wird mit einem Folgenglied erweitert und nicht mit einer Folge.

Miausch

Miausch aktiv_icon

20:49 Uhr, 22.05.2012

Antworten
ahh, dann wird immer mit einem einzigen Folgeglied erweitert, daraus entsteht aber eine neue Folge, und diese wiederum strebt gegen Null - versteh ich das richtig?
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

20:54 Uhr, 22.05.2012

Antworten

Ja, Du erweiterst jedes Folgenglied anders, aber die Folge selbst änderst Du natürlich nicht.

Also z.B. machst Du aus 1, 1/2, 1/3, 1/4,...

1, 2/4, 3/9, 4/16,.. in dem Du das erste Glied mit 1, das zweite mit 2, das dritte mit 3... erweiterst.

Der Grenzwert ist aber beide Male 0, weil es zweimal dieselbe Folge ist.

Frage beantwortet
Miausch

Miausch aktiv_icon

22:15 Uhr, 22.05.2012

Antworten
Super, alles verstanden, thx!!