Luku 2. Jatkuvuus ja kompaktisuus

Samankaltaiset tiedostot
Luku 11. Jatkuvuus ja kompaktisuus

Tämä merkitsee geometrisesti, että funktioiden f

M 2 M = sup E M 2 t. E X t = lim. niin martingaalikonvergenssilauseen oletukset ovat voimassa, eli löydämme satunnaismuuttujan M, joka toteuttaa ehdon

Tehtävä 2 Todista luennoilla annettu kaava: jos lukujen n ja m alkulukuesitykset. ja m = k=1

Ortogonaalisuus ja projektiot

9 Lukumäärien laskemisesta

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 1, MALLIRATKAISUT

Laskennallisen kombinatoriikan perusongelmia

Tehtävä 11 : 1. Tehtävä 11 : 2

V. POTENSSISARJAT. V.1. Abelin lause ja potenssisarjan suppenemisväli. a k (x x 0 ) k M

8. Ortogonaaliprojektiot

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

funktiojono. Funktiosarja f k a k (x x 0 ) k

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

Kiinteätuottoiset arvopaperit

Funktiot. funktioita f : A R. Yleensä funktion määrittelyjoukko M f = A on jokin väli, muttei aina.

3. Markovin prosessit ja vahva Markovin ominaisuus

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 1. viikolle /

Sattuman matematiikkaa III

Todennäköisyysjakaumat 1/5 Sisältö ESITIEDOT: todennäköisyyslaskenta, määrätty integraali

III. SARJATEORIAN ALKEITA. III.1. Sarjan suppeneminen. x k = x 1 + x 2 + x ,

STOKASTISET DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT 7

Luku 2. Jatkuvien funktioiden ominaisuuksia.

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

1. (Jatkoa Harjoitus 5A tehtävään 4). Monisteen esimerkin mukaan momenttimenetelmän. n ne(y i Y (n) ) = 2E(Y 1 Y (n) ).

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 1 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

i ni 9 = 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6, k k

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 6A Ratkaisuehdotuksia.

2.1. Bijektio. Funktion kasvaminen ja väheneminen ********************************************************

4.7 Todennäköisyysjakaumia

Funktion raja-arvo ja jatkuvuus Reaali- ja kompleksifunktiot

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 3: Jatkuvuus

4.3 Erillisten joukkojen yhdisteet

Kertaa tarvittaessa induktiota ja rekursiota koskevia tietoja.

OHJ-2300 Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan Syksy 2008

C (4) 1 x + C (4) 2 x 2 + C (4)

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 02: Vapausasteet, värähtelyiden analysointi

1 Eksponenttifunktion määritelmä

3. Täydellisyys ja Banachin avaruus. ominaisuutta sanotaan täydellisyydeksi. Toisena esimerkkinä mainitaan avaruus

Seuraavat peruslauseet 1-8 voidaan helposti todistaa integraalin määritelmästä. Integroimisjoukko R oletetaan rajoitetuksi Jordanmitalliseksi

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

Matematiikan tukikurssi

Todennäköisyyslaskenta IIa, syys lokakuu 2019 / Hytönen 1. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

Esimerkki 2 (Kaupparatsuongelma eli TSP)

1. Ominaisarvot. Diagonalisointi

x k x j < ε Seuraavat kolme lausetta kertovat Cauchy jonojen perusominaisuudet. kaikilla n m ε. x k y + y x j < ε 2 + ε 2 = ε.

Näkymäalueanalyysi. Joukhaisselkä Tuore Kulvakkoselkä tuulipuisto Annukka Engström

9. Ominaisarvot. Diagonalisointi

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

termit on luontevaa kirjoittaa summamuodossa. Tällöin päädymme lukusarjojen teoriaan: a k = s.

Analyysi 1. Harjoituksia lukuihin 1 3 / Syksy Osoita täsmällisesti perustellen, että joukko A = x 4 ei ole ylhäältä rajoitettu.

TAMPEREEN YLIOPISTO Pro gradu -tutkielma. Hannu Pajula. Stirlingin luvuista

1. Olkoon f :, Ratkaisu. Funktion f kuvaaja välillä [ 1, 3]. (b) Olkoonε>0. Valitaanδ=ε. Kun x 1 <δ, niin. = x+3 2 = x+1, 1< x<1+δ

802328A LUKUTEORIAN PERUSTEET OSA II BASICS OF NUMBER THEORY PART II. Tapani Matala-aho MATEMATIIKKA/LUTK/OULUN YLIOPISTO

Täydellisyysaksiooman kertaus

z z 0 (m 1)! g(m 1) (z0) k=0 Siksi kun funktioon f(z) sovelletaan Cauchyn integraalilausetta, on voimassa: sin(z 2 dz = (z i) n+1 k=0

Tehtävä 3. Määrää seuraavien jonojen raja-arvot 1.

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 5. ( ) Jeremias Berg

Ohjeita uudelle matematiikan opiskelijalle. Heikki Pitkänen 2009

Klassinen todennäköisyys

(1 + i) + JA. t=1. t=1. (1 + i) n (1 + i) n. = H + k (1 + i)n 1 i(1 + i) n + JA

Analyysi 1. Harjoituksia lukuihin 4 7 / Syksy Tutki funktion f(x) = x 2 + x 2 jatkuvuutta pisteissä x = 0 ja x = 1.

J1 (II.6.9) J2 (X.5.5) MATRIISILASKENTA(TFM) MALLIT AV 6

Pyramidi 3 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 139 Päivitetty a) 402 Suplementtikulmille on voimassa

Riemannin sarjateoreema

2 Taylor-polynomit ja -sarjat

2 b 1 + b 1 x. = b 1 (x 4) (x 2) b 1 (x 2)

6. Differentiaaliyhtälösysteemien laadullista teoriaa.

Luku 1. Euklidinen avaruus

[ ] [ 2 [ ] [ ] ( ) [ ] Tehtävä 1. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2( ) = 1. E v k 1( ) R E[ v k v k ] E e k e k e k e k. e k e k e k e k.

Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 2/2. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 1/2

Analyysi A. Harjoitustehtäviä lukuun 1 / kevät 2018

MATEMATIIKAN JA TILASTOTIETEEN LAITOS

Hanoin tornit. Merkitään a n :llä pienintä tarvittavaa määrää siirtoja n:lle kiekolle. Tietysti a 1 = 1. Helposti nähdään myös, että a 2 = 3:

Raja-arvot. Osittaisderivaatat.

Laaja matematiikka 2 Kevät 2005 Risto Silvennoinen

1. Funktiot, lukujonot, raja-arvot, jatkuvuus

Miehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa

Toispuoleiset raja-arvot

Perustehtäviä. Sarjateorian tehtävät 10. syyskuuta 2005 sivu 1 / 24

Modaalilogiikan harjoitusteht vi Aatu Koskensilta 1 Harjoitusteht v t Teht v 100 a) Osoitamme, ett Th(F 1 F 2 ) Th(F 1 ) [ Th(F 2 ) vastaesim

Olkoot X ja Y riippumattomia satunnaismuuttujia, joiden odotusarvot, varianssit ja kovarianssi ovat

MAB7 Talousmatematiikka. Otavan Opisto / Kati Jordan

9. Lineaaristen differentiaaliyhtälöiden ratkaisuavaruuksista

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

Äärettämän sarjan (tai vain sarjan) sanotaan suppenevan eli konvergoivan, jos raja-arvo lims

Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät

q =, r = a b a = bq + r, b/2 <r b/2.

1 Supremum ja infimum

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 2, ratkaisuehdotukset. Johdanto differenssiyhtälöiden ratkaisemiseen

Avaruuden R n aliavaruus

saadaan kvanttorien järjestystä vaihtamalla ehto Tarkoittaako tämä ehto mitään järkevää ja jos, niin mitä?

Luento 8: Epälineaarinen optimointi

3.6 Todennäköisyyden laskusääntöjä Onneksi ennalta arvaamaton todennäköisyys noudattaa täsmällisiä sääntöjä. Tutustutaan niistä keskeisimpiin.

MATA172 Sami Yrjänheikki Harjoitus Totta vai Tarua? Lyhyt perustelu tai vastaesimerkki!

missä on myös käytetty monisteen kaavaa 12. Pistä perustelut kohdilleen!

JYVÄSKYLÄN YLIOPISTO. Funktionaalianalyysi Harjoitukset 1,

reaalifunktioiden ominaisuutta, joiden perusteleminen on muita perustuloksia hankalampaa. Kalvoja täydentää erillinen moniste,

Transkriptio:

1 MAT-13440 LAAJA MATEMATIIKKA 4 Taperee teillie yliopisto Risto Silveoie Kevät 2010 Luu 2. Jatuvuus ja opatisuus 1. Jatuvat futiot ja uvauset Tässä luvussa tarastellaa yleisiillää vetoriuuttuja vetoriarvoisia futioita, lyhyesti saoe vetorifutioita F1 ( x) F2 ( ) : A, ( ) x F F x =, issä äärittelyjouo A. Tällaisia F ( x) futioita saotaa usei yös uvausisi. Kuvaus F: A o jatuva pisteessä u A, jos joaiselle A: pisteide suppeevalle joolle { u } o voiassa u u Fu ( ) Fu ( ). Kuvaus F: A o jatuva, jos se o jatuva joaisessa A: pisteessä.

2 Esieriä jatuvasta futiosta o opoettiprojetio u1 u2 pi :, pi( u ) = ui, issä u =. u Useiat reaalifutioide jatuvuutta osevat lauseet siirtyvät vetorifutioille. Lause 1. Reaaliarvoisista jatuvista uvausista h, g: A uodostetut h lieaariobiaatio αh+ β g, tulo hg ja osaäärä ( g( x) 0, x A) g ovat jatuvia. Jatuvuus säilyy yös uvauste yhdistäisessä: Lause 2. Jos uvaus G : A o jatuva pisteessä u A ja uvaus H: B, G( A) B o jatuva pisteessä Gu ( ), ii yhdistetty uvaus H G: A, ( H G)( u) = H( G( u)) o yös jatuva pisteessä u.

3 Jatuvuus voidaa tutia "opoeteittai": Lause 3. Kuvaus F: A o jatuva pisteessä u täsällee silloi, u se joaie opoettifutio Fi : A o jatuva pisteessä u. Tästä seuraa, että yös jatuvie vetoriarvoiste uvauste lieaariobiaatiot ovat jatuvia. Kosa jooje suppeeie ääritellää etäisyyde avulla, saadaa uvause F: A jatuvuudelle seuraavat eseää yhtäpitävät araterisoiit: 1) F: A o jatuva pisteessä u. 2) Joaiselle joolle { u } o voiassa li u u = 0 li F( u ) F( u ) = 0. 3) Joaisella ε > 0 o oleassa sellaie (pisteestä u riippuva) δ >0, että v u < δ F( v) F( u ) < ε.

4 Jos uvaus o ääritelty avoiessa jouossa, ii jatuvuus voidaa araterisoida avoiie jouoje aluuvie avulla: Lause 4. Oloo uvause F: A äärittelyjouo A avoi. Silloi F: A o jatuva jos ja vai jos joaise avoie jouo V aluuva 1 F ( V) o avoi. Kosa usei jouot ääritellää yhtälöide tai epäyhtälöide avulla, ovat seuraavat tuloset äyttöelpoisia: Lause 5. Jos f : o jatuva ja c, ii - { u ( u) < c } - { u ( u) > c } - { u ( u) c } - { u ( u) c } o avoi o avoi o suljettu o suljettu.

5 Moet rataisueetelät ovat iteratiivisia ja e tuottavat aetulle ogelalle yhä tarei ja tarei lopullista rataisua approsioivia liiarvoja. Silloi o toivottavaa, että äi sytyvä joo olisi suppeeva, ja että se raja-arvo olisi halutussa jouossa. Tähä jooje raja-arvoje pysyisee jouossa liittyy äsite opatisuus. Jouo A o jooopati, lyhyesti opati, jos joaisella se pisteide joolla o osajoo, joa suppeee ohti A: pistettä. Jouo A o rajoitettu, jos se sisältyy johoi uulaa, eli jos o oleassa sellaie M > 0, että u M, u A. Osoittautuu, että avaruudessa jooopateja jouoja ovat täsällee rajoitetut ja suljetut jouot. Helpopi puoli o: Lause 6. Jos jouo rajoitettu. A o jooopati, ii se o suljettu ja Lause 7. Joaisella : rajoitetulla joolla o osajoo, joa suppeee.

6 Lause 8. Bolzao-Weierstrassi lause Jouo A o jooopati täsällee silloi, u se o rajoitettu ja suljettu. Kosa avaruudessa uuti opatisuude äsitteet palautuvat jooopatisuutee, puhue siis jatossa lyhyesti opatisuudesta. Reaaliaseli suljettu väli I = [ ab, ] o esieri opatista jouosta. Se vastie 2-ulotteisessa tapausessa o suoraulio a1, b1 a2, b2, 3 jota saotaa yös suljetusi välisi. Vastaavasti : suljettu väli o 3- ulotteie suoraulaie säriö, joa särät ovat oordiaattiaselie suutaiset: I = [a 1, b 1 ] [a 2, b 2 ] [a 3, b 3 ]. Yleisesti : suljettu väli (yleistetty suoraulio) o arteesie tulo I = a1, b1 a, b, joa o opati.

7 Lause 9. Kopati jouo jatuva uva o opati. Seuraava lause ataa pohja ääriarvoje oleassaolo tutiiselle: Lause 10. Joaisessa epätyhjässä opatissa reaaliluujouossa o piei ja suuri alio. Ääriarvoteorioide ja optioii perustulos taaa jatuvie futioide i- ja ax-arvoje oleassaolo opatissa jouossa: Lause 11. Ääriarvoje oleassaolo Jatuva reaaliarvoie futio saa opatissa jouossa pieiä ja suuria arvosa.