+1 Daumen
525 Aufrufe

$$ sup\left| f(x)-f(x') \right| =\quad sup\quad f(y)\quad -\quad inf\quad f(y)\quad $$ mit x,y aus D.


muss ich hier mit der ableitung arebiten kann mir da einer weiterhelfen.
ich bin sonst ideenlos.

Avatar von

Die Ableitung zu bilden, würde voraussetzen, dass \( f \) differenzierbar ist.

Die Aussage gilt aber auch für nicht differenzierbare, beschränkte Funktionen \( f \).

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

sei \( B = \{ b = f(x) : x \in D \} \) das Bild der Funktion \( f \). Da \( f \) beschränkt ist, gibt es eine minimale obere und eine maximale untere Schranke von \( B \), \( b_{\sup} = \sup(B) = \sup(f) \) und \( b_{\inf} = \inf(B) = \inf(f) \).

Sei \( b_0 \) mit \( b_{\inf} < b_0 < b_{\sup} \) das erste Glied zweier monotoner Folgen \( b_{\sup, i} \) und \(  b_{\inf, i} \) mit \( b_{\sup, i} \rightarrow b_{\sup} \) und \( b_{\inf, i} \rightarrow b_{\inf} \).

Wegen der Monotonie der Folgen ist \( c_i = b_{\sup, i} - b_{\inf, i} \) monoton wachsend und hat den Grenzwert \( c = b_{\sup} - b_{\inf} \).

Diese Folge ist zudem immer echt kleiner oder gleich ihrem Grenzwert, \( c_i \leq c \). \( c \) bildet also das Supremum der Menge aller Folgenglieder, \( c = \sup\{c_i\} \).

Das heißt

\( c = \sup\{ b_{\sup, i} - b_{\inf, i} \} = \sup_{x, x' : f(x') \leq f(x)}\{ f(x) - f(x') \} \)

\(= \sup_{x, x'}\{ | f(x) - f(x') | \} \)

und

\( c = b_{\sup} - b_{\inf} = \sup(f) - \inf(f) \).

Folglich ist

\( \sup\{ | f(x) - f(x') | \} = c = \sup(f) - \inf(f) \).

Dies entspricht der geforderten Aussage.

Mister

Avatar von 8,9 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community