به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
6,724 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط amirm20 (1,111 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

فرض کنید $ A$ یک مجموعه دلخواه باشد. و تابع $ f: A \to\mathbb{R} $ یک‌به‌یک و پیوسته باشد روی $A $، آیا می‌توان نتیجه گرفت که این تابع اکید یکنوا است؟ اگر نه پس در حالات کلی مجموعه $ A$ باید چگونه باشد تا تابع اکید یکنوا باشد؟

توسط saderi7 (7,860 امتیاز)
+1
در حالت کلی باید  مجموعه $A$ یک بازه باشد . ( هر بازه ی دلخواهی :بسته باز و ...)

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط fardina (17,627 امتیاز)
انتخاب شده توسط amirm20
 
بهترین پاسخ

فرض کنید $A=[a, b]$ یک بازه بسته در اعداد حقیقی باشد. قضیه مقدار میانی ثابت می کند تابع پیوسته $f:[a, b]\to \mathbb R$ د ارای خاصیت مقدار میانی است.

حال قضیه زیر را ببینید:

اگر $f$ یک به یک و دارای خاصیت مقدار میانی باشد آنگاه اکیدا یکنواست.

اما در حالت کلی نمی تواند درست باشد. به عنوان مثال اگر $A=[0,1]\cup [2,3]$ و تابعی در نظر بگیرید که نقطه ی $(0,0)$ را به $(1,1)$ وصل کند و $(2,3)$ را به $(3,2)$ در اینصورت واضح است که تابه یک به یک است و پیوسته ولی اکیدا صعودی یا نزولی نیست(روی یکی از بازه ها اکیدا صعودی و روی یکی از آنها اکیدا نزولی است)

geogebra


ویرایش: برای حالتی که $f:(a, b)\to \mathbb R$ پیوسته و یک به یک باشد باز هم اکیدا یکنواست.

اثبات: فرض کنیم اکیدا یکنوا نباشد یعنی $x< y< z$ در $(a, b)$موجود باشند به طوریکه $f(x)< f(y), f(y)> f(z)$ یا $f(x)> f(y), f(y)< f(z)$. (توجه کنید حالتی که یکنوا باشد ممکن است برای $x< y$ داشته باشیم $f(x)=f(y)$ که متناقض یک به یکی است)

فقط حالت $f(x)< f(y), f(y)> f(z)$ را بررسی میکنیم و حالت دیگر به طور مشابه ثابت می شود. بین $f(x),f(z)$ فقط دو حالت وجود دارد( چون $f(x)=f(z)$ بنابر یک به یکی امکان ندارد) یا $f(x)< f(z)$ که در اینصورت $f(x)< f(z)< f(y)$ و بنابر قضیه مقدار میانی $c\in (x, y)$ موجود است که $f(c)=f(z)$ که با یک به یکی در تناقض است. و اگر $f(x)> f(z)$ باشد در اینصورت چون $f(z)< f(x)< f(y)$ بنابر قضیه مقدار میانی $c\in (y, z)$ موجود است که $f(c)=f(x)$ که باز هم با یک به یکی در تناقض است.

توسط fardina (17,627 امتیاز)
+1
برای حالتی هم که $a=\infty$ یا $b=\infty$ باز هم به طور مشابه برقرار است یعنی $f:\mathbb R\to \mathbb R$ هم باز به طور مشابه بالا میتوانید اکیدا یکنوایی را ثابت کنید.
توسط amirm20 (1,111 امتیاز)
خیلی خیلی ممنون
ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...