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nichtleere beschränkte Teilmengen

Universität / Fachhochschule

angewandte lineare Algebra

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17Student20

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14:52 Uhr, 17.10.2012

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Seien A und B nichtleere beschränkte Teilmengen von R. zz

AB-- SUPA SUPB

A ist Teilmenge von B und d.h.
x Element A dann muss --x Element B sein

Jetzt verstehe ich auch wieso Supremum von A kleiner gleich supremum von b sein muss weil es ein teilmenge von b ist und nicht größer sein kann, nur wie zeige ich das?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Sina86

Sina86

15:39 Uhr, 17.10.2012

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Hi,

nun, zunächst einmal garantiert die Beschränktheit und Nicht-Leerheit der Mengen die Existenz von Supremas.

Dann würd ich es spontan vlt mal mit einem Widerspruchsbeweis probieren. Angenommen supA>supB, dann ist supA-supB>0...

Gruß
Sina
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Biene Maja

Biene Maja

18:35 Uhr, 17.10.2012

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also ich hätte es so gemacht:

x A x B

Für Alle x A gilt x xB daraus folgt:
sup(A)sup(B)


17Student20

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19:51 Uhr, 17.10.2012

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Die Teilmenge ist da falschen zwischen den ersten beiden Aussagen meines Erachtens
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Cadence

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20:22 Uhr, 17.10.2012

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Also ich habe mir gedacht dass es ja eigendlich reicht zu beweisen, dass SupB nicht kleiner als SupA ist.
Sei SupB<SupA so existiert ein ε>0 mit Sup B=Sup A-Epsilon , dann muss (nach Def.)ein x element a existieren mit x>SupB woraus xS folgt . Wiederspruch!

ich glaube allerdings dass das noch nicht vollst. ist ...
17Student20

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20:27 Uhr, 17.10.2012

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hmm gute Frage :-D)
17Student20

17Student20 aktiv_icon

20:35 Uhr, 17.10.2012

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Also aus meinem Schlauen Büchlein habe ich folgendes
Definition (Supremum und Infimum)
Eine Zahl MK bzw. mK heißt kleinste obere bzw. größte untere Schranke einer nichtleeren Teilmenge A ⊂ K, wenn sie

1. eine obere bzw. eine untere Schranke ist und
2. es keine kleinere bzw. größere Schranke von A gibt.
Die kleinste obere Schranke einer Teilmenge A ⊂ K nennen wir das Supremum von A, geschrieben Sup A. Die größte untere Schranke einer Teilmenge A ⊂ K nennen wir das Infimum von A, geschrieben inf A. Ist die Menge A nicht beschränkt, so setzen wir Sup A=
∞ und inf A= −∞.

Nun ja soweit so gut
17Student20

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10:12 Uhr, 18.10.2012

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kann mir einer vllt einen Tipp geben wie ich Sup A Sup B zeige?

ich hab mir sehr lange die Definition gestern angeguckt

und aufgrund der Teilmenge von A folgt ja diese Aussage, sie ist auch logisch aber nun ist es ja allgemein gehalten? bei konkreten Mengen mit Zahlen wäre es ja möglich zu zeigen? aber das Sup A ist höchstens gleich ja... hmm????
17Student20

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10:16 Uhr, 18.10.2012

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Der Ansatz von Cadence ist prinzipiell richtig zz, dass Sup B Sup A ist
17Student20

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10:45 Uhr, 18.10.2012

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oder irre ich mich da? andere Wege gibt es doch nicht
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michaL

michaL aktiv_icon

12:15 Uhr, 18.10.2012

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Hallo,

ja, der Weg von Cadence ist korrekt, aber im Detail fehlt noch das eine oder andere.
Darum geht es ja am Anfang des Studiums: Mathematische Arbeitsweise an eher einfachen Themen kennenlernen.

Sei also sup(B)<sup(A), also gilt d:=sup(A)-sup(B)>0.
Jetzt geht es darum zu beweisen, dass es dann ein Element xA AUSSERHALB von B geben muss.
Dazu verwendet man entweder Ergebnisse aus der Vorlesung oder muss diese eben selbst beweisen.
Ein geeignetes Ergebnis aus der Vorlesung wäre das folgende Lemma (ist womöglich auch bei euch vorgekommen):

Lemma: Sei X eine nichtleere und beschränkte reelle Menge, M:=sup(X) und ε>0 beliebig. Dann gibt es (mindestens) ein xX für das M-x<ε gilt.

Beweis: Seien die Voraussetzungen gegeben und nehmen wir an, es gäbe für das allgemeine (aber im folgenden feste) ε KEIN solches x, d.h. für alle xX gälte M-xεM-εx. Dann wäre aber schon M-ε=sup(X)-ε<sup(X) eine obere Schranke von X. Eine kleinere obere Schranke als das Supremum, das ja (per def) die KLEINSTE obere Schranke ist. Widerspruch

Mit Lemma können wir uns ein passendes xA verschaffen. Dazu wählen wir ε=d2 (d3, d4, usw. geht auch).
Gemäß Lemma gibt es also ein xA mit sup(A)-x<ε.
Dann gilt x-sup(B)=sup(A)-sup(B)-(sup(A)-x)=d-(sup(A)-x)d-ε==d2>0.

Da x-sup(B)>0 gilt, kann x NICHT in B enthalten sein. Es gilt also xA\B¬(AB). (A nicht Teilmenge B)

So, also insgesamt wurde gezeigt: (sup(B)<sup(A))¬(AB), was Äquivalent ist zu dem, was zu beweisen ist.

Mfg Michael
17Student20

17Student20 aktiv_icon

12:55 Uhr, 18.10.2012

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Also gehen wir am Anfang von einer falschen Aussage aus um Sup A Sup B zu beweisen

Also Sup B Sup A...
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michaL

michaL aktiv_icon

17:34 Uhr, 18.10.2012

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Hallo,

der erste Satz: ok.
Stichwort zum Googlen: Kontraposition, ach, nee. Ich geb dir lieber selbst einen Link an:
http//de.wikipedia.org/wiki/Kontraposition

Aber schon die Umsetzung...!

Die logische Negation zu sup(A)sup(B) ist NICHT sup(B)sup(A). Da wurden ja nur die Rollen von A und B vertauscht.

Mfg Michael
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