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Cauchyfolge im euklidischen Raum

Universität / Fachhochschule

Tags: Cauchyfolge, euklidischer Raum, Konvergenz

 
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Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

17:13 Uhr, 20.08.2018

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Hallo,
ich will nachweisen, dass im euklidischen Raum Rn jede Cauchyfolge konvergiert.
Dazu habe ich folgende Ungleichung zur Verfügung: |xj|||x||2i=1n|xi| für j=1,...,n

Cauchyfolge heißt, dass ε>0N=N(ε),n,mN:||xn-xm||2<ε
Sei x der GW von (xn). Dieser muss dann in Rn liegen:
Es gilt ||xn-x||2=||xn-xm+xm-xn||2||xn-x||2+||x-xm||2<2ε

Aber wie habe ich damit gezeigt, dass der Grenzwert in Rn liegt, wenn das richtig sein sollte?

Edit:
Oder ist es so:
Nach der Ungleichung entpricht Konvergenz einer Folge xkRn koordiantenweiser Konvergenz.
Wenn xk eine Cauchyfolge ist, ist sie in jeder Komponente eine. Aber Cauchyfolgen in R sind konvergent und damit dann auch xk?

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

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17:30 Uhr, 20.08.2018

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Hallo Florentine1996,

so kannst du das leider nicht machen. Deine Bezeichnungsweise
ist nicht geeignet; denn du benutzt xi auf zweierlei Weise,
einmal soll es das i-te Folgenglied einer Folge von Elementen
des Rn sein, dann wieder die i-te Komponente eines xRn.
Vielleicht können wir uns darauf einigen, dass eine Folge
hochgestellte Indizes hat: x1,x2,x3, und xji die
j-te Komponente von xi sein soll?
Oder hast du einen anderen "Eindeutigmachvorschlag"?

Gruß ermanus

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ermanus

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17:32 Uhr, 20.08.2018

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Ja, das was du nach dem Edit geschrieben hast, ist es !
Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

17:53 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Dankeschön ermanus:-)
Ja du hast Recht, ich sollte durchgehend xk schreiben für eine Folge mit k-Komponenten.
Was ist denn an meinem ersten Ansatz falsch?

Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

17:59 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ich hatte eigentlich gemeint, dass die Folgenglieder xk heißen sollen
und deren Komponente xik mit i=1,,n und k,
also x1,x2,x3, sollte sein:
(x11,x21,,xn1),(x12,x22,,xn2),.

In deinem ersten Ansatz ist nicht klar, warum es ein solches x geben sollte
und wie der Begriff Grenzwert zu verstehen ist.


Frage beantwortet
Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

18:06 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ok so ist das.
Ja dann habe ich ja einen Beweis. Vielen Dank für deine Hilfe:-)
Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

18:31 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ich hätte doch noch eine Frage zu folgender Definition:
Ist (X,||.||) normierter Raum und ist X bzgl. der durch die
Norm ||.|| induzierten Metrik vollständig, dann heißt (X,||.||) Banachraum.
Ist das so gemeint, dass der X bzgl der Metrik vollständig sein soll?


Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:38 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ja, es ist dann d(x,y)=x-y die induzierte Metrik.
Und in dieser Metrik soll er vollständig sein.

Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

18:41 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Was bedeutet induziert in diesem Kontext genau.
Also kann man es sich so denken. Also wenn X bezüglich der Metrik vollständig ist, und jeder eukldische Raum ein metrischer Raum ist, ist der euklidische dann auch vollständig.
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:45 Uhr, 20.08.2018

Antworten
"induziert" heißt hier einfach durch die "natürliche"
Definition d(x,y):=x-y festgelegt.
Klar ist der endlich dimensionale euklidische Raum vollständig,
da seine Metrik u.a. von der euklidischen Norm herkommt.
War es das, was du meintest?
Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

18:48 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ja.
Du sagst:
da seine Metrik u.a. von der euklidischen Norm herkommt.
Die Metrik ist doch die allgemeinere Struktur. Meinst du dass durch die Norm auch die metrischen Axiome erfüllt werden?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:51 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ja, so herum funktioniert es.
Es gibt umgekehrt Metriken, die nicht von einer Norm herkommen,
z.B. die diskrete Metrik.

Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

18:54 Uhr, 20.08.2018

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Und die Def. bezieht sich auf die Metrik die durch die Norm dann definiert wird. Warum macht man das so umständlich?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

19:01 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Vollständigkeit gibt es ja auch bei Metriken, die nicht
von einer Norm herkommen, z.B. ist jede Menge
mit der diskreten Metrik versehen ein vollständiger Raum.

Frage beantwortet
Florentine1996

Florentine1996 aktiv_icon

19:13 Uhr, 20.08.2018

Antworten
Ok danke nochmal.
Ich habe es jetzt verstanden:-)
Antwort
Anes1710

Anes1710 aktiv_icon

12:43 Uhr, 21.08.2018

Antworten
Falsches Thema :(
Antwort
anonymous

anonymous

18:43 Uhr, 21.08.2018

Antworten
Du das ist aussichtalos. Ich verweise auf die Literatur zur Topologie . Ich will die Aussage als Hauptsatz bezeichnen; jeden metrischen Raum kannst du vervollständigen .
Wie üblich gehst du von einer Klasseneinteilung aus; zwei Cauchyfolgen a<n> und b<n> heißen äquivalent, wenn die Abstände d(an;bn) eine Nullfolge bilden .
Es stellt einen technisch unheimlich aufwändigen Beweis dar, wenn du den Raum dieser Gleichheitsklassen betrachtest. Der ist topologisch vollständig; jede Cauchyfolge, sprich Folge von Klassen, konvergiert.
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:55 Uhr, 21.08.2018

Antworten
Was ist aussichtslos???