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kann mir einer beim lösen dieser Aufgabe helfen?

Ich weiß leider nie wo ich bei solchen Aufgaben ansetzen soll..7E7F9BBC-FCB7-44D1-B4A6-26243BD61FC1.jpeg

Text erkannt:

Aufgabe 4 Es sei \( (M, d) \) ein metrischer Raum. Zeigen Sie, dass dann auch \( (M, \delta) \) mit \( \delta(x, y):=\min \{d(x, y), 1\} \) ein metrischer Raum ist.

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Beste Antwort

Hier muss man einfach die Eigenschaften einer Metrik nachweisen.

Achtung ich ändere ein bisschen die Notation, damit es leichter ist das hier aufzuschreiben. δ = f


Definitheit: f(x,y) = 0 ⇔min{d(x,y),1 }=0 ⇔ d(x,y)=0 ⇔ x=y (Für die dritte Äquivalent benutzt man die Definitheit von d, da man ja schon weiß, dass (M,d) ein metrischer Raum ist.)


Symmetrie: f(x,y) =min {d(x,y),1}= min {d(y,x), 1} = f(y,x) (Hier wurde die Symmetrie von d verwendet)


Dreiecksungleichung:

Fallunterscheidungen 1: (d(x,y) ≤ 1) :

f(x,y) = d(x,y) ≤ d(x,z) + d(z,y) (mit Hilfe der Dreiecksungleichung von d)

und daraus folgt mit d(x,y) ≤ 1: f(x,y) ≤ min{d(x,z),1} + min{d(z,y),1}

Fallunterscheidung 2: (d(x,y) ≥ 1):

f(x,y) = 1 ≤ f(x,z) + f(z,y)

Denn falls einer der Summanden den Wert 1 annimmt, so gilt die Ungleichung auf jeden Fall. Falls beide Summanden die Werte von d(x,z) bzw. d(z,y) annehmen so gilt die Ungleichung wegen 1≤ d(x,y)≤ d(x,z)+d(x,z).


Die Positivität folgt wie bei jeder anderen Metrik aus den oben bereits gezeigten Eigenschaften.

Könnte man aber auch ganz schnell mit der Positivität von d herleiten. :)

Hoffe das hat geholfen!

LG

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Hallo :)

Vielen lieben Dank für die Antwort und deine Mühe! :)

Ich habe alles verstanden bis auf die Dreiecksungleichung.

Wieso teilst du denn z.b. durch f(x,y)? Und wieso ist denn d(x,y) >= 1?

Bitteschön :)

Achtung ich teile hier an keiner Stelle durch f(x,y) (das wäre o.B.d.A auch falsch da f den Wert 0 annehmen kann). Die Doppelpunkte sollen keine Division darstellen, sonder sollen für „hier fängt die Fallunterscheidung 1/2 an“

Und d(x,y) ist entweder größer oder kleiner gleich 1. Deswegen habe ich jeweils eine Fallunterscheidung angegeben um zu zeigen, dass egal ob es kleiner oder größer 1 ist, die Dreiecksungleichung gilt.

Der Vorteil ist dann, dass man d(x,y) kleiner gleich (oder wie im anderen Fall größer gleich) annehmen kann. Dadurch mehr Informationen hat und die Abschätzung leichter ist.


Hoffe das hat geholfen.

LG

Habe das mit den Doppelpunkten noch ein bisschen eindeutiger hingeschrieben :)

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