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Ist C((a,b)) vollständig?

Universität / Fachhochschule

Grenzwerte

Tags: Grenzwert

 
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anonymous

anonymous

11:14 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Sei [a,b]R ein kompaktes Intervall. Zeigen Sie, dass der Vektorraum C([a,b]) aller stetigen
Funktionen f:[a,b]R, versehen mit der Supremumsnorm
||f||=Sup{|f(x)| :x[a,b]},
vollständig ist.
Sei (a,b)R ein offenes Intervall. Ist dann C((a,b)) auch vollständig? Begründen Sie Ihre
Antwort.

Mein Problem ist mit Frage 2
Meine Antwort lautet dazu nein, denn nehme z.b:C(0,1), wenn eine Cauchy folge jetzt gegen null konvergieren möchte , wird das nicht funktionieren, da der grenzpunkt 0 außerhalb liegt.
Wäre das so richtig?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Grenzwert (Mathematischer Grundbegriff)
Regel von l'Hospital (Mathematischer Grundbegriff)
Wichtige Grenzwerte

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

11:17 Uhr, 21.04.2021

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"Meine Antwort lautet dazu nein, denn nehme z.b:C(0,1), wenn eine Cauchy folge jetzt gegen null konvergieren möchte , wird das nicht funktionieren, da der grenzpunkt 0 außerhalb liegt.
Wäre das so richtig?"

Überhaupt nicht. Eine Cauchy-Folge in C(0,1) ist eine Folge der Funktionen, nicht eine Folge der Zahlen. Und eine Folge aus Funktionen kann grundsätzlich nicht gegen eine Zahl konvergieren, da vermischst du Objekte, die miteinander nichts zu tun haben.
anonymous

anonymous

11:24 Uhr, 21.04.2021

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Danke für die antwort, was wäre dann, wenn die cauchy folge gegen eine nullfolge konvergiert, würde das dann passen? Also wäre das ein gegenbeispiel das C((a,b)) nicht vollständig ist?
Antwort
pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

11:27 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Hallo,

die Frage ist etwas merkwürdig; denn auf C((a,b)) ist die Supremums-Norm überhaupt nicht definiert. Beispiel
f:(0,1),f(x):=1x
Da die Norm nicht definiert ist, stellt sich auch die Frage nach der Vollständigkeit nicht.

Gruß pwm
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

11:29 Uhr, 21.04.2021

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"Danke für die antwort, was wäre dann, wenn die cauchy folge gegen eine nullfolge konvergiert, würde das dann passen?"

Überhaupt nicht, denn die Nullfolge ist keine Funktion, das ist eine Folge! Du vermischst da wieder Dinge.
Und eine Nullfunktion würde auch nicht helfen, denn sie liegt in C(0,1).

anonymous

anonymous

11:35 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Ich verstehe nicht, warum die supremumsnorm nicht auf C(0,1) definiert ist, also ich verstehe das beispiel nicht...
anonymous

anonymous

11:36 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Tut mir leid, ich bin jetzt recht überfordert, was wäre dann ein passendes beispiel?
Antwort
DrBoogie

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11:37 Uhr, 21.04.2021

Antworten
"Ich verstehe nicht, warum die supremumsnorm nicht auf C(0,1) definiert ist, also ich verstehe das beispiel nicht..."

Du verstehst nicht, dass Supremum von 1/x auf (0,1) unendlich ist?
Betrachte die Punkte 1/n für n
anonymous

anonymous

11:42 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Doch, ich habe es jetzt verstanden, also wäre die antwort, dass die supremumsnorm nicht auf C((a,b)) definiert ist, also kann es nicht vollständig sein?
Antwort
DrBoogie

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11:45 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Die Frage ist nicht korrekt gestellt, es ist keine Aussage über Vollständigkeit möglich.
anonymous

anonymous

11:54 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Was wäre, wenn man dann nur den Raum C((a,b)) betrachtet? Würde die Frage dann mehr sinn machen?
Antwort
DrBoogie

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11:58 Uhr, 21.04.2021

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Wir betrachten doch genau den Raum C(a,b).
anonymous

anonymous

12:18 Uhr, 21.04.2021

Antworten
War aber nicht das Problem, dass die Supremumsnorm nicht auf C(a,b) definiert war?
Antwort
DrBoogie

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12:20 Uhr, 21.04.2021

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Ja, auf C(a,b) ist Supremum-Norm nicht auf allen Funktionen definiert. Daher ist diese Menge kein normierter und deswegen kein metrischer Raum, so dass der Begriff Vollständigkeit auf dieser Menge nicht geprüft werden kann, denn vollständig oder nicht vollständig können nur metrische Räume sein.
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

12:38 Uhr, 21.04.2021

Antworten
Ach sooo, jetzt verstehe ich es, vielen Dank!