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Stetigkeit von (-1)Hoch n

Universität / Fachhochschule

Stetigkeit

Tags: Stetigkeit

 
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TestUser123456789

TestUser123456789 aktiv_icon

18:23 Uhr, 12.01.2023

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Hallo,
Ich habe das folgende Problem. Ich soll die Stetigkeit von (-1) Hoch n Bestimmen.
Mein Problem. Zuerst dachte ich natürlich ist es nicht Stetig, doch dann habe ich den Definitionsbereich gesehen der nur N ist. Also gibt es an sich ja keine Lücken. Genau so wie 1x in R\{0} auch stetig ist trotz des "sprungs"

Nun bin ich leider komplett verwirrt und einen Beweis mittels Folgen Kriterium oder Delta-Epsilon Definition fällt mir nicht ein.

Screenshot 2023-01-12 182018

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)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
calc007

calc007

18:39 Uhr, 12.01.2023

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Hallo
"Also gibt es an sich ja keine Lücken."
Was willst du damit sagen?
Welche Werte nimmt die Funktion denn an? Kannst du mal die ersten paar benennen?



Tipp : www.onlinemathe.de/forum/Alternierende-Folge-15

TestUser123456789

TestUser123456789 aktiv_icon

22:33 Uhr, 12.01.2023

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Hallo,

Die werte der Funktion sind 1,-1,1,-1...
Sieht natürlich nicht nach Stetigkeit aus. Wie wäre aber der Beweis dafür?
Antwort
calc007

calc007

23:19 Uhr, 12.01.2023

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Hallo
Ehrlich gesagt, ich musste jetzt selbst stutzend ein wenig nachschlagen.
Meine Recherche auf Wikipedia lehrt mich:
"Anschaulich gesprochen ist eine reelle stetige Funktion y=f(x) dadurch gekennzeichnet, dass ihr Graph in einem kartesischen Koordinatensystem innerhalb ihres Definitionsbereiches eine zusammenhängende Kurve ist, der Graph also keine Sprünge macht und man ihn ohne Absetzen des Stiftes zeichnen kann."
Die sprechen ausschließlich von "reellen Funktionen". Ich will hieraus ahnen gelernt zu haben, dass eben Stetigkeit nur bei reellen Funktionen Sinn macht. Wie sonst wolltest du Stetigkeit im Punkt x=3,4 untersuchen?

Das ist etwa so, wie wenn dich jemand auffordert:
Bitte geben Sie ihre Steuernummer im Temperaturbereich von -10°C bis 30°C an...

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HAL9000

HAL9000

08:57 Uhr, 13.01.2023

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Wir haben hier eine Funktion f: vorliegen.

Die Definition der Stetigkeit einer Funktion f:DW (mit D,W) an der Stelle x0D besagt folgendes:

Für alle ε>0 existiert ein δ>0, so dass f(x)-f(x0)<ε für alle xD mit x-x0<δ gilt.


Ganz entscheidend für unser Problem hier ist der Teil "für alle xD", denn was bedeutet der im Fall D= wie in unserem Fall:

Wählt man nämlich schlicht δ=1, so gibt es zu vorgegebenem x0 nur genau ein x, welches Bedingung x-x0<1 erfüllt, und das ist x=x0 selbst, und für dieses x gilt selbstverständlich f(x)-f(x0)=f(x0)-f(x0)=0<ε für jedes nur denkbare ε>0. Damit ist den Erfordernissen der Stetigkeits-Definition Genüge getan.


Das (im ersten Moment verblüffende) Resümee ist demnach: JEDE solche Funktion f: ist stetig! Das trifft auch auf f(n)=(-1)n zu.

Die gleiche Aussage gilt übrigens genauso für jede andere höchstens abzählbare Definitionsmenge D bestehend aus isolierten Punkten (d.h. infx,yD,xyx-y>0).

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