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Aufgabe:

Ich möchte diese Funktion auf Stetigkeit überprüfen. Ich habe auch die Lösung im Ansatz mitgegeben, die ich gerne verstehen würde.

Im Ansatz sind die Stellen, die in Klammern formuliert sind meine Unverständisse, die gerne geklärt hätte.


$$f : \mathbb{R}_{>0} \rightarrow \mathbb{R}, \quad f(x)=\frac{1}{x}$$



Problem/Ansatz

$$\left|x_{0}\right|=\left|x_{0}-x+x\right|<\delta+|x| \Longleftrightarrow|x|>\left|x_{0}\right|-\delta$$
gilt für$$\delta<\frac{\left|x_{0}\right|}{2}$$

(1.Wie kann ich annehmen, dass $$\delta<\frac{\left|x_{0}\right|}{2}$$ ist)

(2. warum folgt daraus $$|x|>\frac{\left|x_{0}\right|}{2}$$)


$$\left|f(x)-f\left(x_{0}\right)\right|=\frac{\left|x_{0}-x\right|}{|x|\left|x_{0}\right|}<\frac{2\left|x_{0}-x\right|}{\left|x_{0}\right|^{2}}<\frac{2 \delta}{\left|x_{0}\right|^{2}}<\varepsilon$$

(3.woher kommt die 2 bei $$<\frac{2\left|x_{0}-x\right|}{\left|x_{0}\right|^{2}}$$ und wieso koennen wir x durch x0 ersetzen, wodurch die x02 entsteht woraus hatten wir das gefolgert?)
$$\delta<\frac{\varepsilon\left|x_{0}\right|^{2}}{|x|\left|x_{0}\right|}<\frac{2\left|x_{0}-x\right|}{\left|x_{0}\right|^{2}}<\frac{2 \delta}{\left|x_{0}\right|^{2}}<\varepsilon$$
$$\Longleftrightarrow \delta<\frac{\varepsilon\left|x_{0}\right|^{2}}{2}$$
Wählen wir
$$\delta<\min \left\{\frac{\left|x_{0}\right|}{2}, \frac{\varepsilon\left|x_{0}\right|^{2}}{2}\right\}$$

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1.Wie kann ich annehmen, dass  ...

Es heißt doch: "zu jedem eps > 0 gibt es ein Delta mit ...

Du kannst also selber angeben angeben was für ein Delta du 
wählen willst, und wenn xo > 0 ist gibt es ein Delta, das kleiner als xo/2 ist

(2. warum folgt daraus   ..

Du hast doch |x|>|x0|−δ  und x und xo sind positiv wegen R+

und  aus  δ   > xo/2   folgt also   x>x0−δ  > x0−xo/2  = xo/2 .

3.woher kommt die 2 bei ...

Es ist x > xo/2 . Wenn du also im Nenner das x durch xo/2 ersetzt,

wird der Nenner größer und damit der Bruch kleiner, also hast du

| x-xo| /  (x*xo)  > | x-xo| / ( (xo/2)*xo) ) = 2*| x-xo| / xo^2  .


Avatar von 289 k 🚀

Vielen Dank, das war hilfreich.

Vielleicht noch eine Frage zu dem Formalismus am Ende,  mit $$\delta<\min \left\{\frac{\left|x_{0}\right|}{2}, \frac{\varepsilon\left|x_{0}\right|^{2}}{2}\right\}$$

und zwar konkret was diese Hervorhebung von delta mit diesen min Werten zu bedeuten hat bzw. warum wir das machen(machen müssen)?

Das Delta muss ja zwei Bedingungen erfüllen, es muss kleiner als xo/2 sein

und es muss gelten Delta kleiner eps*xo^2 /2.

Und durch das "min" ist sichergestellt, dass beides gilt.

Danke fuer die Muehen!

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