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Epsilon-Delta Kriterium: Summe zweier stetiger Funktion
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:57 Di 03.01.2012
Autor: Nadelspitze

Aufgabe
Beweisen Sie mit hilfe der [mm] \varepsilon [/mm] - [mm] \delta [/mm] Definition von Stetigkeit, dass die Summe zweier stetiger Funktinoen wieder eine stetige Funktion ergibt.

Seien [mm] f:\IR\to \IR [/mm] und [mm] g:\IR\to \IR [/mm] zwei stetige Funktionen.
Zu zeigen ist, dass auf [mm] (f+g):\IR\to \IR [/mm] stetig ist...

Nach der [mm] \varepsilon [/mm] - [mm] \delta [/mm] Definition gilt:

da f steitg ist:
[mm] \forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta_1 \in \IR^+\forall [/mm] x,y [mm] \in \IR |x-y|<\delta_1 \rightarrow |f(x)-f(y)|<\epsilon [/mm]



da g stetig ist:
[mm] \forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta_2 \in \IR^+\forall [/mm] x,y [mm] \in \IR |x-y|<\delta_2 \rightarrow |g(x)-g(y)|<\epsilon [/mm]


zu zeigen:
[mm] \forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta \in \IR^+\forall [/mm] x,y [mm] \in \IR |x-y|<\delta \rightarrow |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<\epsilon [/mm]


Hmm die "Ferien" waren wohl ein wenig zu lang, ich würde mich also über jeden Tipp freuen!
Meine Überlegung. ich weiß, dass es ein [mm] x_1 [/mm] und [mm] y_1 [/mm] gibt mit [mm] |x_1-y_1|<\delta \rightarrow |f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_1 [/mm]
und [mm] |g(x_1)-g(y_1)|<\epsilon_2 [/mm]
Sei nun [mm] \epsilon_2>\epsilon_1 [/mm]

dann ist auch [mm] |f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_2 [/mm]


nach Dreiecksungleichung folgt
->  [mm] |(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|=|(f(x_1)+g(x_1))-(f(y_1)+g(y_2))| \le |g(x_2)-g(y_2)|+|f(x_1)-f(y_1)|<2*\epsilon_2 [/mm]

also [mm] |(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|<2*\epsilon_2 [/mm]


Ist das alles unsinn?

        
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:17 Di 03.01.2012
Autor: schachuzipus

Hallo Nadelspitze,


> Beweisen Sie mit hilfe der [mm]\varepsilon[/mm] - [mm]\delta[/mm] Definition
> von Stetigkeit, dass die Summe zweier stetiger Funktinoen
> wieder eine stetige Funktion ergibt.
>  Seien [mm]f:\IR\to \IR[/mm] und [mm]g:\IR\to \IR[/mm] zwei stetige
> Funktionen.
>  Zu zeigen ist, dass auf [mm](f+g):\IR\to \IR[/mm] stetig ist...
>  
> Nach der [mm]\varepsilon[/mm] - [mm]\delta[/mm] Definition gilt:
>  
> da f steitg ist:
>  [mm]\forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta_1 \in \IR^+\forall[/mm]
> x,y [mm]\in \IR |x-y|<\delta_1 \rightarrow |f(x)-f(y)|<\epsilon[/mm]

Genauer: stetig in [mm] $y\in\IR$, [/mm] wenn [mm] $\forall\varepsilon>0\exists\delta_1\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_1\Rightarrow |f(x)-f(y)|<\varepsilon$ [/mm]

>  
>
>
> da g stetig ist:
>  [mm]\forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta_2 \in \IR^+\forall[/mm]
> x,y [mm]\in \IR |x-y|<\delta_2 \rightarrow |g(x)-g(y)|<\epsilon[/mm]

Das ist wieder nicht ganz stimmig in der Definition, schaue die die Def. nochmal genau an!

>  
>
> zu zeigen:
>  [mm]\forall \epsilon \in \IR^+ \exists \delta \in \IR^+\forall[/mm]
> x,y [mm]\in \IR |x-y|<\delta \rightarrow |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<\epsilon[/mm]

Wie oben, zu zeigen ist, dass $f+g$ in bel. gegebenem [mm] $y\in\IR$ [/mm] stetig ist.

Das y hat in dem Allquantor nix verloren.

Ansonsten ahst du recht!


>  
>
> Hmm die "Ferien" waren wohl ein wenig zu lang, ich würde
> mich also über jeden Tipp freuen!
>  Meine Überlegung. ich weiß, dass es ein [mm]x_1[/mm] und [mm]y_1[/mm] gibt
> mit [mm]|x_1-y_1|<\delta \rightarrow |f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_1[/mm]
>  
> und [mm]|g(x_1)-g(y_1)|<\epsilon_2[/mm]
>  Sei nun [mm]\epsilon_2>\epsilon_1[/mm]


Was sind denn [mm]\varepsilon_{1,2}[/mm] ?

> dann ist auch [mm]|f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_2[/mm]
>  
>
> nach Dreiecksungleichung folgt
>  ->  
> [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|=|(f(x_1)+g(x_1))-(f(y_1)+g(y_2))| \le |g(x_2)-g(y_2)|+|f(x_1)-f(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]
>  
> also [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]
>  
>
> Ist das alles unsinn?

Nein, die Idee ist gut! Du brauchst nat. die Dreiecksungleichung und musst das gesuchte [mm]\delta[/mm] aus den [mm]\delta_{1,2}[/mm] aus der Stetigkeitsdef. von f,g verwenden.

Du bekommst ja die Abstände [mm]|f(x)-f(y)|[/mm] und [mm]|g(x)-g(y)|[/mm] ja beliebig klein, also nicht nur kleiner als [mm]\varepsilon[/mm], sondern auch kleiner als [mm]\frac{\varepsilon}{2}[/mm]

Das mit [mm]x_1,x_2,y_1,y_2[/mm] brauchst du nicht.

Du hast, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] bel. stetig sind.

Dann ist für [mm]|x-y|<\delta:=??[/mm] auch [mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|=...\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|\le\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm] (so nach deiner Machart mit der Dreiecksungleichung oben)

Es fehlt nur das passende [mm]\delta[/mm]?

Wie kannst du das denn sehr naheliegend wählen (abh. von den obgen [mm]\delta_1,\delta_2[/mm]) ?

Gruß

schachuzipus


Bezug
                
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:58 Di 03.01.2012
Autor: Nadelspitze


>  >  Seien [mm]f:\IR\to \IR[/mm] und [mm]g:\IR\to \IR[/mm] zwei stetige
> > Funktionen.
>  >  Zu zeigen ist, dass auf [mm](f+g):\IR\to \IR[/mm] stetig ist...
>  >
> > Nach der [mm]\varepsilon[/mm] - [mm]\delta[/mm] Definition gilt:
>  >

> Genauer: stetig in [mm]y\in\IR[/mm], wenn
> [mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_1\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_1\Rightarrow |f(x)-f(y)|<\varepsilon[/mm]

>

Also auch hier:
Da g in y [mm] \in\IR [/mm] stetig
[mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_2\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_2\Rightarrow |g(x)-g(y)|<\varepsilon[/mm]

> >
> >
> > zu zeigen:

[mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_3\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_3\Rightarrow |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<\varepsilon[/mm]


> > Hmm die "Ferien" waren wohl ein wenig zu lang, ich würde
> > mich also über jeden Tipp freuen!
>  >  Meine Überlegung. ich weiß, dass es ein [mm]x_1[/mm] und [mm]y_1[/mm]
> gibt
> > mit [mm]|x_1-y_1|<\delta \rightarrow |f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_1[/mm]

>

> >
> > und [mm]|g(x_1)-g(y_1)|<\epsilon_2[/mm]
>  >  Sei nun [mm]\epsilon_2>\epsilon_1[/mm]

>
>

> Was sind denn [mm]\varepsilon_{1,2}[/mm] ?

Der Grenzwert des Intervalls [x,y]

>

> > dann ist auch [mm]|f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_2[/mm]
>  >
> >
> > nach Dreiecksungleichung folgt
>  >  ->
> > [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|=|(f(x_1)+g(x_1))-(f(y_1)+g(y_2))| \le |g(x_2)-g(y_2)|+|f(x_1)-f(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]

>

> >
> > also [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]
>  >
> >
> > Ist das alles unsinn?

>

> Nein, die Idee ist gut! Du brauchst nat. die
> Dreiecksungleichung und musst das gesuchte [mm]\delta[/mm] aus den
> [mm]\delta_{1,2}[/mm] aus der Stetigkeitsdef. von f,g verwenden.

>

> Du bekommst ja die Abstände [mm]|f(x)-f(y)|[/mm] und [mm]|g(x)-g(y)|[/mm] ja
> beliebig klein, also nicht nur kleiner als [mm]\varepsilon[/mm],
> sondern auch kleiner als [mm]\frac{\varepsilon}{2}[/mm]

>

> Das mit [mm]x_1,x_2,y_1,y_2[/mm] brauchst du nicht.

>

> Du hast, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] bel. stetig sind.

>

> Dann ist für [mm]|x-y|<\delta:=??[/mm] auch
> [mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|=...\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|\le\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm]
> (so nach deiner Machart mit der Dreiecksungleichung oben)

>

> Es fehlt nur das passende [mm]\delta[/mm]?

>

> Wie kannst du das denn sehr naheliegend wählen (abh. von
> den obgen [mm]\delta_1,\delta_2[/mm]) ?

müsste es nicht [mm] \delta_3=\delta_1+\delta_2 [/mm] sein?
>

> Gruß

>

> schachuzipus

>

Danke schon jetzt für die Hilfe :)
Kai

Bezug
                        
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:20 Mi 04.01.2012
Autor: fred97


> >  >  Seien [mm]f:\IR\to \IR[/mm] und [mm]g:\IR\to \IR[/mm] zwei stetige

>  > > Funktionen.

>  >  >  Zu zeigen ist, dass auf [mm](f+g):\IR\to \IR[/mm] stetig
> ist...
>  >  >
>  > > Nach der [mm]\varepsilon[/mm] - [mm]\delta[/mm] Definition gilt:

>  >  >
>  
> > Genauer: stetig in [mm]y\in\IR[/mm], wenn
>  > [mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_1\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_1\Rightarrow |f(x)-f(y)|<\varepsilon[/mm]

>  
> >
>  
> Also auch hier:
>  Da g in y [mm]\in\IR[/mm] stetig
>   [mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_2\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_2\Rightarrow |g(x)-g(y)|<\varepsilon[/mm]
>  
> > >
>  > >

>  > > zu zeigen:

>   [mm]\forall\varepsilon>0\exists\delta_3\forall x\in\IR: |x-y|<\delta_3\Rightarrow |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<\varepsilon[/mm]
>  
>
> > > Hmm die "Ferien" waren wohl ein wenig zu lang, ich würde
>  > > mich also über jeden Tipp freuen!

>  >  >  Meine Überlegung. ich weiß, dass es ein [mm]x_1[/mm] und
> [mm]y_1[/mm]
>  > gibt

>  > > mit [mm]|x_1-y_1|<\delta \rightarrow |f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_1[/mm]

>  
> >
>  > >

>  > > und [mm]|g(x_1)-g(y_1)|<\epsilon_2[/mm]

>  >  >  Sei nun [mm]\epsilon_2>\epsilon_1[/mm]
>  >
>  >
>  > Was sind denn [mm]\varepsilon_{1,2}[/mm] ?

>  Der Grenzwert des Intervalls [x,y]

Das ist doch Quatsch !!

>  
> >
>  > > dann ist auch [mm]|f(x_1)-f(y_1)|<\epsilon_2[/mm]

>  >  >
>  > >

>  > > nach Dreiecksungleichung folgt

>  >  >  ->
>  > >

> [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|=|(f(x_1)+g(x_1))-(f(y_1)+g(y_2))| \le |g(x_2)-g(y_2)|+|f(x_1)-f(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]
>  
> >
>  > >

>  > > also [mm]|(f+g)(x_1)-(f+g)(y_1)|<2*\epsilon_2[/mm]

>  >  >
>  > >

>  > > Ist das alles unsinn?

>  >
>  > Nein, die Idee ist gut! Du brauchst nat. die

>  > Dreiecksungleichung und musst das gesuchte [mm]\delta[/mm] aus

> den
>  > [mm]\delta_{1,2}[/mm] aus der Stetigkeitsdef. von f,g verwenden.

>  >
>  > Du bekommst ja die Abstände [mm]|f(x)-f(y)|[/mm] und [mm]|g(x)-g(y)|[/mm]

> ja
>  > beliebig klein, also nicht nur kleiner als [mm]\varepsilon[/mm],

>  > sondern auch kleiner als [mm]\frac{\varepsilon}{2}[/mm]

>  >
>  > Das mit [mm]x_1,x_2,y_1,y_2[/mm] brauchst du nicht.

>  >
>  > Du hast, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] bel. stetig sind.

>  >
>  > Dann ist für [mm]|x-y|<\delta:=??[/mm] auch

>  >

> [mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|=...\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|\le\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm]
>  > (so nach deiner Machart mit der Dreiecksungleichung

> oben)
>  >
>  > Es fehlt nur das passende [mm]\delta[/mm]?

>  >
>  > Wie kannst du das denn sehr naheliegend wählen (abh.

> von
>  > den obgen [mm]\delta_1,\delta_2[/mm]) ?

>  müsste es nicht [mm]\delta_3=\delta_1+\delta_2[/mm] sein?


Nein. Du stocherst im Nebel. Probier mal [mm] \delta= [/mm] min [mm] \{ \delta_1, \delta_2 \} [/mm]


FRED

>  >
>  > Gruß

>  >
>  > schachuzipus

>  >
>  
> Danke schon jetzt für die Hilfe :)
>  Kai


Bezug
                                
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:01 Mi 04.01.2012
Autor: Nadelspitze

da f und g in x stetig sind muss es auch ein y geben für das sowohl gilt

Es existiert ein [mm] \delta_1 [/mm] mit [mm] |x-y|<\delta_1 [/mm] und [mm] |f(x)-f(y)|<\frac{\varepsilon}{2} [/mm]
und
Es existiert ein [mm] \delta_2 [/mm] mit [mm] |x-y|<\delta_2 [/mm] und [mm] |g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2} [/mm]

Da sowohl x als auch y hier ja gleich wären, ist natürlich auch [mm] |x-y|
Da sowohl Epsilon als auch x beliebig gewählt wurden, gilt dies natürlich für alle x und Epsilon. Wir haben also gezeigt, dass es für alle Epsilon>0 ein Delta gibt so dass |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<Epsilon wenn |x-y|<Delta ist.

Stimmt das so?

> FRED

Danke!
Kai

Bezug
                                        
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:14 Mi 04.01.2012
Autor: schachuzipus

Hallo Kai,


> da f und g in x stetig sind muss es auch ein y geben für
> das sowohl gilt

Es waren doch f und g Funktionen in der Variable x, oder nicht?

Wir hatten doch vorausgesetzt, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] stetig sind.

>  
> Es existiert ein [mm]\delta_1[/mm] mit [mm]|x-y|<\delta_1[/mm] und
> [mm]|f(x)-f(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]
> und
>  Es existiert ein [mm]\delta_2[/mm] mit [mm]|x-y|<\delta_2[/mm] und
> [mm]|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]

Jo, das besagt gerade die Stetigkeit von f und g in [mm]y[/mm]

>
> Da sowohl x als auch y hier ja gleich wären,

Nein, wieso das denn? [mm]x[/mm] ist sehr variabel ...

Und y ist zwar bel. [mm]\in\IR[/mm] genommen, aber im weiteren doch fest

Das ist doch unsere Stetigkeitsstelle

> ist
> natürlich auch [mm]|x-y|
> (beziehungsweise  [mm]\delta_1[/mm] = [mm]\delta_2[/mm] )

Der Clou ist, dass, wenn [mm]|x-y|<\min\{\delta_i\}[/mm] ist, so ist es doch kleiner als beide [mm] $\delta_1$ [/mm] und [mm] $\delta_2$. [/mm]

Wenn also zB. [mm]\min\{\delta_i\}=\delta_1[/mm], so ist [mm]|x-y|<\delta_1[/mm] und [mm]|x-y|<\delta_2[/mm]

Genauso im anderen Fall.

Damit hast du für [mm]|x-y|<\delta=\min\{\delta_i\}[/mm] dann

[mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm]

>  
> Da sowohl Epsilon als auch x beliebig gewählt wurden, gilt
> dies natürlich für alle x und Epsilon.

Die x sind nicht bel., die müssen doch [mm]|x-y|<\delta[/mm] erfüllen!

> Wir haben also
> gezeigt, dass es für alle Epsilon>0 ein Delta gibt so dass
> |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<epsilon wenn="" |x-y|<delta="" ist.<br="">>  

> Stimmt das so?
>  
> > FRED
>  Danke!
> Kai

Schaue dir das nun nochmal in Ruhe an, wird die Argumentation nun klar?

Gruß

schachuzipus
</epsilon>

Bezug
                                                
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:32 Mi 04.01.2012
Autor: Nadelspitze


> Hallo Kai,
>  
>
> > da f und g in [mm] y\in\IR [/mm] stetig sind muss es auch ein x geben für
> > das sowohl gilt
>  
> Es waren doch f und g Funktionen in der Variable x, oder
> nicht?
>  
> Wir hatten doch vorausgesetzt, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] stetig
> sind.
>  
> >  

> > Es existiert ein [mm]\delta_1[/mm] mit [mm]|x_1-y|<\delta_1[/mm] und
> > [mm]|f(x)-f(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]
> > und
>  >  Es existiert ein [mm]\delta_2[/mm] mit [mm]|x_2-y|<\delta_2[/mm] und
> > [mm]|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]
>
> Jo, das besagt gerade die Stetigkeit von f und g in [mm]y[/mm]
>  
> >
> > Da sowohl x als auch y hier ja gleich wären,
>
> Nein, wieso das denn? [mm]x[/mm] ist sehr variabel ...
>  

****
aber ist das x oben und unten (ich habe sie jetzt [mm] x_1 [/mm] und [mm] x_2 [/mm] genannt nicht das gleiche x?
zumindest sollte es doch (mindestens) ein x geben das beide aussagen erfüllt oder?
****

> Und y ist zwar bel. [mm]\in\IR[/mm] genommen, aber im weiteren doch
> fest
>  
> Das ist doch unsere Stetigkeitsstelle
>  

Das verstehe ich und meinte auch dies mit "gleich"
also in der ersten und zweiten aussage gehen wir zunächst von dem gleichen beliebig gewählten y aus.


> > ist
> > natürlich auch [mm]|x-y|
> > (beziehungsweise  [mm]\delta_1[/mm] = [mm]\delta_2[/mm] )
>  
> Der Clou ist, dass, wenn [mm]|x-y|<\min\{\delta_i\}[/mm] ist, so ist
> es doch kleiner als beide [mm]\delta_1[/mm] und [mm]\delta_2[/mm].
>  
> Wenn also zB. [mm]\min\{\delta_i\}=\delta_1[/mm], so ist
> [mm]|x-y|<\delta_1[/mm] und [mm]|x-y|<\delta_2[/mm]
>  
> Genauso im anderen Fall.
>  

Ich glaube ich hatte bisher immer die falsche Idee von delta... ich dachte delta sei so etwas wie das "kleinste größere Element" von |x-y|
Aber natürlich kann delta jedes größere Element sein.


> Damit hast du für [mm]|x-y|<\delta=\min\{\delta_i\}[/mm] dann
>  
> [mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm]
>

dieser schritt ist mir klar

> >  

> > Da sowohl Epsilon als auch x beliebig gewählt wurden, gilt
> > dies natürlich für alle x und Epsilon.
>  
> Die x sind nicht bel., die müssen doch [mm]|x-y|<\delta[/mm]
> erfüllen!

Hier liegt der Dreher von oben vor. Das y ist also beliebig gewählt, das x in Abhängigkeit von y und Delta

>  
> > Wir haben also
> > gezeigt, dass es für alle Epsilon>0 ein Delta gibt so dass
> > |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<epsilon wenn="" |x-y|<delta=""
> ist.<br="">>  

> > Stimmt das so?
>  >  
> > > FRED
>  >  Danke!
> > Kai
>
> Schaue dir das nun nochmal in Ruhe an, wird die
> Argumentation nun klar?

Ich denke schon, aber bei den "****" bin ich mir noch nicht ganz sicher...

>  
> Gruß
>  
> schachuzipus
>  </epsilon>





Bezug
                                                        
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:15 Mi 04.01.2012
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> > Hallo Kai,
>  >  
> >
> > > da f und g in [mm]y\in\IR[/mm] stetig sind muss es auch ein x geben
> für
> > > das sowohl gilt
>  >  
> > Es waren doch f und g Funktionen in der Variable x, oder
> > nicht?
>  >  
> > Wir hatten doch vorausgesetzt, dass [mm]f,g[/mm] in [mm]y\in\IR[/mm] stetig
> > sind.
>  >  
> > >  

> > > Es existiert ein [mm]\delta_1[/mm] mit [mm]|x_1-y|<\delta_1[/mm] und
> > > [mm]|f(x)-f(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]
> > > und
>  >  >  Es existiert ein [mm]\delta_2[/mm] mit [mm]|x_2-y|<\delta_2[/mm] und
> > > [mm]|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}[/mm]
> >
> > Jo, das besagt gerade die Stetigkeit von f und g in [mm]y[/mm]
>  >  
> > >
> > > Da sowohl x als auch y hier ja gleich wären,
> >
> > Nein, wieso das denn? [mm]x[/mm] ist sehr variabel ...
>  >  
>
> ****
>  aber ist das x oben und unten (ich habe sie jetzt [mm]x_1[/mm] und
> [mm]x_2[/mm] genannt nicht das gleiche x?
>  zumindest sollte es doch (mindestens) ein x geben das
> beide aussagen erfüllt oder?
>  ****

Wir haben uns ein bel., aber dann festes y hergenommen als Stetigkeitsstelle und wegen der vorausgesetzten Stetigkeit von f und g können wir sagen, dass es [mm]\delta_1,\delta_2[/mm] gibt, so dass für [mm]|x-y|<\delta_1[/mm] dann [mm]|f(x)-f(y)|<\varepsilon/2[/mm] ist für bel. vorgelegte [mm]\varepsilon>0[/mm]

Analog für [mm]|x-y|<\delta_2[/mm] dann [mm]|g(x)-g(y)|<\varepsilon/2[/mm]

[mm]|x-y|<\delta[/mm] erfüllen eine ganze Menge x'e. Geometrisch beschreibt [mm] $|x-y|<\delta$ [/mm] die Menge aller $x$, die an y näher dranliegen als [mm] $\delta$, [/mm] also von y einen Abstand kleiner als [mm] $\delta$ [/mm] haben.

Damit erfasst du alle [mm]x\in (y-\delta,y+\delta)[/mm], das ist ein offenes Intervall.

Das ist sozusagen ein [mm]\delta[/mm]-Schlauch um y, in dem sich die x'e tummeln, zu jeder Seite [mm]\delta/2[/mm] breit ...

Mal dir das mal auf!


Und die x'e aus der Stetigkeit von f und g sind teilweise dieselben, im schmaleren der beiden [mm]\delta_1,\delta_2[/mm]-Schläuche liegen dieselben x für beide Funktionen.

Nehmen wir einfach mal an, dass [mm]\delta_2>\delta_1[/mm] sei.

Dann liegen im [mm]\delta_2[/mm]-Schlauch um y natürlich auch mehr x'e (für g)

Mit der späteren Wahl des [mm]\delta[/mm] als [mm]\delta:=\min\{\delta_i\}[/mm] stutzen wir das auf einen "gemeinsamen" Schlauch ein, so dass für beide Funktionen f und g die Stetigkeitsdefinition erfüllt ist.

>  > Und y ist zwar bel. [mm]\in\IR[/mm] genommen, aber im weiteren

> doch
> > fest
>  >  
> > Das ist doch unsere Stetigkeitsstelle
>  >  
> Das verstehe ich und meinte auch dies mit "gleich"
>  also in der ersten und zweiten aussage gehen wir zunächst
> von dem gleichen beliebig gewählten y aus.
>  
>
> > > ist
> > > natürlich auch [mm]|x-y|
> > > (beziehungsweise  [mm]\delta_1[/mm] = [mm]\delta_2[/mm] )
>  >  
> > Der Clou ist, dass, wenn [mm]|x-y|<\min\{\delta_i\}[/mm] ist, so ist
> > es doch kleiner als beide [mm]\delta_1[/mm] und [mm]\delta_2[/mm].
>  >  
> > Wenn also zB. [mm]\min\{\delta_i\}=\delta_1[/mm], so ist
> > [mm]|x-y|<\delta_1[/mm] und [mm]|x-y|<\delta_2[/mm]
>  >  
> > Genauso im anderen Fall.
>  >  
>
> Ich glaube ich hatte bisher immer die falsche Idee von
> delta... ich dachte delta sei so etwas wie das "kleinste
> größere Element" von |x-y|
>  Aber natürlich kann delta jedes größere Element sein.

Nein, [mm]\delta[/mm] ist die Dicke des Schlauches um y, in dem sich potentielle x-Werte tummeln dürfen.

Du kannst aber kein größeres [mm]\delta[/mm] als [mm]\delta=\min\{\delta_i\}[/mm] nehmen.

Wie willst du denn sicherstellen, dass du dann noch für die beiden Funktionen f und g eine passenden Schlauch hast?

Was du machen kannst, ist natürlich jedes kleinere [mm]\delta'[/mm] zu nehmen.

Dünner machen darfst du den Schlauch.

Du kannst also statt [mm]\delta=\min}\{\delta_i\}[/mm] dann von mir aus auch [mm]\delta'=\delta/2[/mm] oder [mm]\delta/1000000000[/mm] nehmen ;-)

Das [mm]\delta=\min\{\delta_i\}[/mm] ist das größtmögliche, das du aus der Stetigkeit der beiden Funktionen f und g gewinnen kannst.


>  
>
> > Damit hast du für [mm]|x-y|<\delta=\min\{\delta_i\}[/mm] dann
>  >  
> >
> [mm]|(f+g)(x)-(f+g)(y)|\le|f(x)-f(y)|+|g(x)-g(y)|<\frac{\varepsilon}{2}+\frac{\varepsilon}{2}=\varepsilon[/mm]
>  >

> dieser schritt ist mir klar
> > >  

> > > Da sowohl Epsilon als auch x beliebig gewählt wurden, gilt
> > > dies natürlich für alle x und Epsilon.
>  >  
> > Die x sind nicht bel., die müssen doch [mm]|x-y|<\delta[/mm]
> > erfüllen!
>  
> Hier liegt der Dreher von oben vor. Das y ist also beliebig
> gewählt, das x in Abhängigkeit von y und Delta
>  
> >  

> > > Wir haben also
> > > gezeigt, dass es für alle Epsilon>0 ein Delta gibt so dass
> > > |(f+g)(x)-(f+g)(y)|<epsilon wenn="" |x-y|<delta="" <br="">> > ist.<br="">>  

> > > Stimmt das so?
>  >  >  
> > > > FRED
>  >  >  Danke!
> > > Kai
> >
> > Schaue dir das nun nochmal in Ruhe an, wird die
> > Argumentation nun klar?
>  
> Ich denke schon, aber bei den "****" bin ich mir noch nicht
> ganz sicher...


LG

schachuzipus
</br=""></epsilon>


Bezug
                                                                
Bezug
Epsilon-Delta Kriterium: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:24 Mi 04.01.2012
Autor: Nadelspitze

Hallo schachuzipus

Ich glaub ich habs jetzt soweit... Danke für die gute Verbildlichung mit dem "Schlauch" und den weitreichende Erklärung!

bis zum nächsten mal :)


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