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Zeige : Ist f: Rn -> R stetig und gilt lim||x|| -> ∞  f(x) = ∞,dann existiert

\( \min _{x \in \mathbb{R}^{n}} f(x) \)

Weiß jemand wie man das beweist?

Vielen Dank im voraus!

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Aufgabe unverständlich, da unvollständig, kontrolliere deine posts auf Verständlichkeit in der Vorschau!

lul

Sorry, jetzt stimmts.

1 Antwort

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Sei \(K=f(0)+1\). Wegen \(\lim_{\|x\|\to \infty}f(x)=+\infty\) gibt

es ein \(L>0\), so dass gilt \(\|x\|>L\Rightarrow f(x)>K\).

Wir betrachten die Menge

\(M=\{x\in \mathbb{R}^n\; : \;f(x)\leq K\}=f^{-1}((-\infty,K])\). Da \(f\) stetig ist,

ist also \(M\) als Urbild einer abgeschlossenen Menge abgeschlossen und

wegen \(0\in M\) nicht leer.

Da \(f(x)\leq K \Rightarrow \|x\|\leq L\) gilt, ist \(M\)

beschränkt, nach Heine-Borel also kompakt.

Daher gibt es ein \(x_0\in M\) mit \(f(x_0)=\min_{x\in M} f(x)\).

Für \(x\notin M\) gilt ferner \(f(x)>K\geq f(x_0)\).

Es liegt also bei \(x_0\) ein globales Minimum vor.

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