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Stetigkeit einer Funktion im R^3 untersuchen

Universität / Fachhochschule

Stetigkeit

Tags: Stetigkeit

 
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Fliege

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11:59 Uhr, 08.04.2019

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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zu einer vermutlich recht einfachen Sache, aber ich bin mir unsicher, wie ich dabei vorgehen muss...

R sollen die reellen Zahlen sein.

g:R2R;g(x,y)=yx2-y2x2+y2, falls (x,y) nicht (0,0) und g(x,y)=0 falls (x,y)=(0,0)

Es soll gezeigt werden, dass die Funktion in (0,0) stetig ist.

Ich habe es mit dem Folgenkriterium versucht. Ich nehme (an,bn) als Folge, wobei an und bn gegen 0 konvergieren. Setze ich das nun ein, bekomme ich

limn g(an, bn) =limn bn*(an^2-bn^2)/(an^2 + bn^2). Jetzt weiß ich leider nicht, wie ich mit dem Bruch umgehen soll, weil ja unter dem Bruchstrich im Grenzwert 0 entsteht, d.h. ich darf die Quotientenregel nicht verwenden. Im Internet habe ich irgendwo gelesen, dass ich L'Hôpital nicht verwenden darf, weil der Beweis den Mittelwertsatz für Funktionen von R nach R benutzt. Aber wie gehe ich dann bei so einem Ausdruck vor? Eine elegante Umformulierung sehe ich leider auch nicht...

Um das Problem zu umgehen, habe ich dann einen anderen Weg ausprobiert: Ich wollte die rechts- und linksseitigen Grenzwerte bestimmen. Aber da bin ich mir auch unsicher, ob mein Vorgehen so richtig ist. Ich hätte jeweils für x und y getrennt die rechts- und linksseitigen Grenzwerte bestimmt und dabei jeweils die andere Variable als konstant angesehen:

Für x geht von oben oder unten gegen 0 komme ich auf -y als Grenzwert. Für y von oben bzw. unten gegen 0 komme ich auf 0. Damit würden für beide Variablen die rechts- und linksseitigen Grenzwerte übereinstimmen.

Macht man das so oder ist das völlig falsch?

Wäre dankbar für Hilfe!

Viele Grüße!


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Stetigkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
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ledum

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12:42 Uhr, 08.04.2019

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Hallo
in einer Umgebung von (0,0) setze x=rcos(t),y=rsin(t) ein, dann siehst du dass sich r kürzt , der GW also von t abhängt, also unstetig ist. (die Methode klappt sehr oft bei solchen Aufgaben, auch für Stetigkeit)
oder nimm die 2 Nullfolgen yn=axn auch da siehst du, dass der GW von a abhängt.
Gruß ledum
Fliege

Fliege aktiv_icon

14:07 Uhr, 08.04.2019

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Hallo,

danke für die Vorschläge, aber leider verstehe ich nicht ganz, was du meinst... in meiner Aufgabenstellung steht explizit:

Zeige, dass g stetig ist.

Also dachte ich, g müsse auch in 0 stetig sein. Ich habe jetzt deine Folge ausprobiert: (xn, a*xn) - da habe ich dich doch richtig verstanden oder? Selbst damit erhalte ich noch immer 0 als Grenzwert. Lasse ich jedoch das y vor dem Bruch weg, kürzt sich das x2 weg und ich erhalte damit auf einen von a abhängigen Grenzwert, nämlich: a2-1a2+1.

Dein erster Vorschlag sagt mir leider in der Theorie überhaupt nichts. Ich habe es zwar versucht, zu verstehen, aber allein bei der stumpfen Rechnung kürzt sich r bei mir nicht vollständig weg, nur r2. Am Ende hab ich da stehen:
rsin(t)(cos(t)2-sin(t)2). Wieder: Ohne das y komme ich auf (cos(t)2-sin(t)2). Kein r.
Hast du vielleicht das y vor dem Bruch übersehen? Oder rechne ich einfach kompletten Schwachsinn?

Ich habe auch probiert, noch eine andere Folge zu finden, für die g nicht gegen 0 läuft, bin aber nicht fündig geworden. Das Problem ist, dass durch das y der Zähler größer wird, als der Nenner bzgl. der Potenzen.

Kannst du mir nochmal auf die Sprünge helfen?

Danke schonmal.

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ermanus

ermanus aktiv_icon

14:36 Uhr, 08.04.2019

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Hallo Fliege,
es ist
yx2-y2x2+y2=yx2-y2x2+y2y1=y,
Gruß ermanus
Frage beantwortet
Fliege

Fliege aktiv_icon

14:54 Uhr, 08.04.2019

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Danke! :-D) Das verstehe ich :-D).