Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Wann sind stetige Funktionen im Intervall konstant

Wann sind stetige Funktionen im Intervall konstant

Universität / Fachhochschule

Stetigkeit

Tags: Funktion, Intervall, konstant, Rationale Zahlen, Stetigkeit

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Nasus76

Nasus76 aktiv_icon

15:15 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Hallo!

Ich bin Lehramts-Studentin (Grundschule) mit studiertem Fach Mathe (1. Semester) und soll folgende Aussage beweisen:

Nimmt die stetige Funktion f im geschlossenen Intervall a,b nur rationale Werte an, so ist sie konstant.

Ich habe nur die Vermutung, dass ich den Zwischenwertsatz dazu benutzen muss, aber ansonsten habe ich keinen Schimmer - leider! :-(

Es wäre ganz schön, wenn mir da jemand mit leicht verständlich Worten weiterhelfen kann.

Danke im Voraus!

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)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Edddi

Edddi aktiv_icon

15:55 Uhr, 06.02.2014

Antworten
... dann muss wohl f(a)=f(b) bzw. für jedes x im gegebenen Intervall f(a)=f(x)=f(b)=const

Denn für f(a)f(b) ließe sich immer ein x finden, so das f(x)Q bzw. f(x)R

;-)
Nasus76

Nasus76 aktiv_icon

16:16 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Es steht halt nicht da, dass f(a)=f(b) ist - genau da häng ich halt. Es ist wirklich nur gegeben, dass:

die stetige Funktion f:[a,b]-R nur rationale Werte annimmt.

Und ich soll jetzt beweisen, dass sie somit konstant ist.

Vielen Dank übrigens, dass du mir hilfst! :-)
Antwort
Shipwater

Shipwater aktiv_icon

16:36 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Das muss ja auch nicht gegeben sein. Angenommen es gibt x,y[a,b] mit f(x)f(y). Dann wird jeder Wert zwischen f(x) und f(y) irgendwo zwischen x und y angenommen laut Zwischenwertsatz und da in jedem (nicht entarteten) Intervall eine irrationale Zahl liegt, hast du ja schon den Widerspruch.
Nasus76

Nasus76 aktiv_icon

20:31 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Oh, danke - das hilft mir sehr, denn das bedeutet, dass x=y sein muß und wenn es nur eine rationale Zahl gibt, so ist f konstant. Richtig?

Ein Problem hab ich aber noch: Warum gibt es nur eine rationale Zahl in diesem Intervall. Also, wenn ich mir z.B. ein Intervall von [2,3] vorstelle, gibt es doch dazwischen furchtbar viele rationale Zahlen und nicht nur eine. Was ist falsch an meiner Denkweise?
Antwort
Shipwater

Shipwater aktiv_icon

21:28 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Das hast du komplett falsch verstanden. Die Annahme " x,y[a,b]:  f(x)f(y) " führt auf einen Widerspruch und damit muss die Annahme falsch sein. Das bedeutet aber gerade, dass f konstant ist.
Antwort
Nasus76

Nasus76 aktiv_icon

23:05 Uhr, 06.02.2014

Antworten
Jetzt habe ich's verstanden und kann ruhig schlafen gehen! Ich danke Dir vielmals - auch für deine Geduld! :-)