Granica funkcji
pepe: Witam.
Podczas nauki na kolokwium z analizy natrafiłem na lukę w notatkach. Podczas obliczania granicy
funkcji dwóch zmiennych można udowodnić, że granica nie istnieje w taki sposób:
tworzymy dwie pary ciągów (x
n(1), y
n(1)) i (x
n(2), y
n(2)).
Ciągi muszą zbiegać do tej samej liczby, ale wyniki funkcji f(x
n(1), y
n(1)) i
f(x
n(2), y
n(2)) muszą być różne.
W przykładzie mam, że
| | 1 | |
za xn(1) podstawiamy |
| , |
| | n | |
| | 2 | |
za yn(1) podstawiamy |
| , |
| | n | |
| | 3 | |
za xn(2) podstawiamy |
| , |
| | n | |
| | 4 | |
a za yn(2) podstawiamy |
| . |
| | n | |
Moje pytanie brzmi, z czego wynika akurat takie podstawienie? Jakie liczby można podstawić za
za x
n(1), jakie muszą spełniać wymogi?
28 sty 17:54
PW: Trzeba pokazać, że ciągi (f(xn(1)),f(yn(1)) i (f(xn(2)),f(yn(2)) mają różne
granice − jest to tzw. kontrprzykład wykazujący, że funkcja nie ma granicy (bo gdyby miała, to
dowolne takie ciągi powinny mieć tę sama granicę).
Jak wybierać − nie można teoretycznie tego powiedzieć, poza tym:
− wybierać tak, żeby było źle.
Wszystko zależy od przepisu określającego funkcję i intuicji.
28 sty 18:06
pepe: | | x | |
no dobrze, ale weźmy funkcję f(x,y) = |
| . Jakich ciągów NIE MÓGŁBYM wybrać? Czy istnieją |
| | y | |
jakieś, które ze względu na to jak wygląda funkcja są wykluczone?
28 sty 18:11
PW: Ale co chcesz wykazać o tej funkcji?
28 sty 18:21
pepe: że jej granica nie istnieje
28 sty 18:28
PW: W punkcie (0,0)?
Od razu muszę poprawić swoją wypowiedź z 18:06: powinno być w pierwszym wierszu
f(x
n1,y
n1) i f(x
x(2),y
n(2))
− funkcja dwóch zmiennych, badamy wartości dla dwóch różnych ciągów z dziedziny dążących do
tego samego punktu (x
0,y
0).
Jakoś ciągle mam trudności z pisaniem czegoś inaczej niż później ma wyglądać.
W tym wypadku właśnie świetne są ciągi
| | 1 | | 2 | | 1 | | 2 | |
xn(1) = |
| , yn(1) = |
| , czyli ( |
| , |
| )→(0,0), ale |
| | n | | n | | n | | n | |
| | 1 | | 2 | | | | 1 | |
f( |
| , |
| ) = |
| − ciąg stały, jego granica jest równa |
| |
| | n | | n | | | | 2 | |
| | 3 | | 4 | | 3 | | 4 | |
xn(1) = |
| , yn(1) = |
| , czyli ( |
| , |
| )→(0,0), ale |
| | n | | n | | n | | n | |
| | 3 | | 3 | |
f(...,...) = |
| − ciąg stały, jego granica jest rowna |
| . |
| | 4 | | 4 | |
Pokazalismy dwa ciągi w dziedzinie, które dążą do (0,0), ale odpowiednie wartości funkcji mają
różne granice. Wniosek: funkcja f nie ma granicy w (0,0).
28 sty 18:39
pepe: | | 1 | | 2 | | 1 | | 2 | |
A to, że ( |
| , |
| )→(0,0) udowadniamy obliczając limesa z f( |
| , |
| )? Mam tu |
| | n | | n | | n | | n | |
| | 1 | | 2 | |
podany jakiś sposób z metryką euklidesa, tzn. d( ( |
| , |
| ), (00) )=... |
| | n | | n | |
Obie metody są równoważne, czy tylko któraś z nich poprawna.
28 sty 19:00
PW: Zbieżność takiego ciągu do (0,0) uznajemy za oczywistą w tym zadaniu (trudno wszystko
dowodzić). Przecież rozwiązując zadania o funkcji jednej zmiennej nie dowodzimy za każdym
| | 1 | |
razem, że |
| dąży do zera. |
| | n | |
Pierwsze zdanie Twojej wypowiedzi niezrozumiałe − po co tam f? Albo mówimy o zbieżności ciągu w
dziedzinie, albo o zbieżności wartości funkcji.
28 sty 19:17
pepe: ok, wszystko jasne. Dziękuję! <dyg>
28 sty 19:45