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Aufgabe:

Aufgabe
Man beweise das Minimum, Maximum, Infimum und Supremum der
Menge M≔{m/(m+n)I m,n ϵ N}.

Dabei gilt N ist größer als 0.


Problem/Ansatz:

Minimum und Maximum existieren nicht.

Infimum: 0 und Supremum: 1.

Mein Problem ist der Beweis vom Infimum und Supremum.

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m/(m+n) = (m+n-n)/(m+n) = 1- n/(m+n)

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Wegen 0<mm+n<10< \frac{m}{m+n}< 1

ist 00 eine untere, 11 eine obere Schranke von MM.

Sei 0<ϵ<10< \epsilon < 1. Ich zeige, dass 0+ϵ=ϵ0+\epsilon=\epsilon

keine untere Schranke ist, also 00 die größte untere

Schranke von MM ist:

Nach dem archimedischen Axiom gibt es eine nat. Zahl n>0n>0 mit

n>m1ϵϵn>m\cdot \frac{1-\epsilon}{\epsilon}. Hiermit folgt

mm+n<mm+m(1ϵ)ϵ=ϵ\frac{m}{m+n}<\frac{m}{m+\frac{m(1-\epsilon)}{\epsilon}}=\epsilon.

Entsprechend wähle n>mϵ1ϵn> m\cdot\frac{\epsilon}{1-\epsilon}, um zu zeigen,

dass 1ϵ1-\epsilon keine obere Schranke von MM ist,

11 also die kleinste obere Schranke ist.

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