Mathcenter Forum  

Go Back   Mathcenter Forum > คณิตศาสตร์โอลิมปิก และอุดมศึกษา > Calculus and Analysis
สมัครสมาชิก คู่มือการใช้ รายชื่อสมาชิก ปฏิทิน ข้อความวันนี้

ตั้งหัวข้อใหม่ Reply
 
เครื่องมือของหัวข้อ ค้นหาในหัวข้อนี้
  #1  
Old 10 มิถุนายน 2007, 15:44
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default Analysis

1.Prove that for $x,y\in R^k$
(a.) $\left\Vert\,x\right\Vert\not= 0$ with equality only when $x=0$.
(b.) $\left\Vert\,\alpha x\right\Vert=\left|\,\alpha \right| \left\Vert\,x\right\Vert$ for all scalars $\alpha$.
(c.) $\left\Vert\,x+y\right\Vert\leq \left\Vert\,x\right\Vert+\left\Vert\,y\right\Vert$ and
$\left\Vert\,x-y\right\Vert\geq \left\Vert\,x\right\Vert-\left\Vert\,y\right\Vert$.
(d.) $\left\Vert\,x\right\Vert\leq \sum_{i = 1}^{k} \left\Vert\,x_i\right\Vert$.
(e.) $\left|\,x_i \right|\leq \left\Vert\,x\right\Vert\leq \sqrt{n}\left\Vert\,x_\infty \right\Vert$ for each $i=1,2,3,...,k$.
__________________
Mathematics is my mind

10 มิถุนายน 2007 16:44 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 9 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ kanji
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #2  
Old 10 มิถุนายน 2007, 15:58
M@gpie's Avatar
M@gpie M@gpie ไม่อยู่ในระบบ
ลมปราณไร้สภาพ
 
วันที่สมัครสมาชิก: 09 ตุลาคม 2003
ข้อความ: 1,227
M@gpie is on a distinguished road
Default

ไม่แน่ใจว่าเข้าใจโจทย์ผิดรึเปล่า แต่ให้แสดงว่า $\|x\| = 0 \; \Leftrightarrow \; x=0, \; \; \forall x \in \mathbb{R}^n$ ใช่รึเปล่าครับผม? ขอทำแบบนี้ละกัน
(a) ($\Rightarrow$) Let $x\in \mathbb{R}^n$ with Euclidean norm. It is easy to show that \[ \|x\|^2 = x_1^2+x_2^2+...+x_n^2 = 0 \Rightarrow x_i = 0, \; \; \forall i\in \{1,2, ..., n\} \]
($\Leftarrow$) is obvious.
(b) \[ \| \alpha \cdot x\| = \sqrt{(\alpha x_1)^2 + (\alpha x_2)^2+ ... +(\alpha x_n)^2} = |\alpha |\|x\| \]
(c) To show triangle inequality for $x\in \mathbb{R}^n$, we have to use Cauchy-Swarchz inequality such as $|\langle x,y\rangle | \leq \|x\| \|y\| $
Hence, \[ \| x+y \|^2 = \|x\|^2+ 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2 \leq (\|x\|+\|y\|)^2.\]
The other inequality follows from the above result. Therefore, \[ \|x\| = \|x-y+y\| \leq \|x-y\| +\|y\|\]

(e) It is clear that \[ x_i^2 \leq x_1^2+x_2^2+...+x_n^2 \leq n (\sup_{1\leq i \leq n}|x_i|)^2\]
Hence, \[ |x_i| \leq \|x\| \leq \sqrt{n}\|x\|_{\infty}\]
__________________
PaTa PatA pAtA Pon!

11 มิถุนายน 2007 16:47 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 2 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ M@gpie
เหตุผล: แก้ไขที่ผิดให้แล้วครับ
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #3  
Old 10 มิถุนายน 2007, 16:17
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default

2.Let $x_n\in R$ and suppose that there is an $M\in R$ such that $\left|\,x\right|\leq M$ for $n\in N$. Prove that $s_n=sup\left\{\,x_n,x_{n+1},...\right\} $ defines a real number for each $n\in N$ and $s_1\geq s_2\geq ...$.
3.Give an example of a set of rational numbers which is bounded but does not have a rational supremum.
4.Give an example of a set of rational numbers that has a rational supremum.
__________________
Mathematics is my mind

10 มิถุนายน 2007 16:46 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 4 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ kanji
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #4  
Old 10 มิถุนายน 2007, 17:48
M@gpie's Avatar
M@gpie M@gpie ไม่อยู่ในระบบ
ลมปราณไร้สภาพ
 
วันที่สมัครสมาชิก: 09 ตุลาคม 2003
ข้อความ: 1,227
M@gpie is on a distinguished road
Default

2. For each $n \in \mathbb{N}$, we have $s_{n+1}= \{ x_k : k\geq n+1\} \subset s_n=\{ x_k : k\geq n \}.$
Notice that if $A,B$ are above bounded sets such that $A\subseteq B$, then $\sup A \leq \sup B.$ This implies that ${\displaystyle s_n = \sup_{k\geq n}x_k }$ is a decreasing sequence as required.

3. By density theorem, we can find a sequence which converges to $\sqrt{2}$
Then we define a sequence of rational number such that \[ 1, \; \; 1.4, \; \; 1.41, \; \; 1.414, \; \; 1.414,\; \; 1.4142, \; \; 1.41421, ... \]
We can see that supermum of this sequence is $\sqrt{2}$ which is not rational.

4. Choose $a_n = \frac{1}{n}$, then ${\displaystyle \sup_{n\in \mathbb{N}} a_n = 1 }$
__________________
PaTa PatA pAtA Pon!
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #5  
Old 11 มิถุนายน 2007, 16:35
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default

ข้อ e น่าจะเป็น $(suplx_il)^2$ ใช่ไหมครับ
__________________
Mathematics is my mind
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #6  
Old 11 มิถุนายน 2007, 16:47
M@gpie's Avatar
M@gpie M@gpie ไม่อยู่ในระบบ
ลมปราณไร้สภาพ
 
วันที่สมัครสมาชิก: 09 ตุลาคม 2003
ข้อความ: 1,227
M@gpie is on a distinguished road
Default

แก้ให้แล้วครับผม
__________________
PaTa PatA pAtA Pon!
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #7  
Old 19 มิถุนายน 2007, 15:43
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default

อีกชุด ครับ
1.Prove that $A$ is dense in $X$ if and only if $\overline{A} =X$. where $\overline{A} $ = closure of $A$.
2.Prove that $Q$ and $R-Q$ are dense in $R$.
3.A point $p$ is an element of $\overline{A}$ if and only if for every positive real number $r$, $N_r(p)\cap A\not= \emptyset $.
4.Prove that $X$ is connrcted if and only if $X$ has exactly two subsets which are both open and closed in $X$.
5.Let $X$ be any nonempty set and $d$ the discrete metric on $X$. Prove that every subset of $X$ is open and every subset is closed.
__________________
Mathematics is my mind

19 มิถุนายน 2007 16:12 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 9 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ kanji
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #8  
Old 19 มิถุนายน 2007, 18:55
passer-by passer-by ไม่อยู่ในระบบ
ผู้พิทักษ์กฎทั่วไป
 
วันที่สมัครสมาชิก: 11 เมษายน 2005
ข้อความ: 1,442
passer-by is on a distinguished road
Default

2. HINT:

let y be arbitrary in R. Consider open neighborhood $(y- \epsilon, y+\epsilon)$ and using the fact that there's at least 1 rational number between any two real numbers. This proof follows from topological version of dense set.

About the fact I claim above, It's good for future pure mathematician that you should prove before using.

For irrational case, it follows similarly and adjust something.

But if you hate topological version, you might use sequential version of dense set. For any arbitrary $a \in R$ , consider $ (a- \frac{1}{n}, a+\frac{1}{n}) $ for each n and applying the same fact.


5. HINT:
Let $ a \in R_d $ , consider open ball radius 1 ,say, B[a;1] = {a} to conclude that every subset is open. For proving closed, it's automatically from theorem that complement of open set is closed set.
__________________
เกษียณตัวเอง ปลายมิถุนายน 2557 แต่จะกลับมาเป็นครั้งคราว
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #9  
Old 19 มิถุนายน 2007, 19:43
M@gpie's Avatar
M@gpie M@gpie ไม่อยู่ในระบบ
ลมปราณไร้สภาพ
 
วันที่สมัครสมาชิก: 09 ตุลาคม 2003
ข้อความ: 1,227
M@gpie is on a distinguished road
Default

ตรวจให้ด้วยนะคร้าบ พี่ๆน้องๆ ทั้งหลาย
1. $(\Rightarrow )$ Suppose $A$ is dense in $X$,
then for any $\epsilon >0$ and any $x\in X$, there exists $a\in A$ such that $|x-a| < \epsilon$.
Now, let $x\in X$. For any $n\in \mathbb{N}$, there is $a_n \in A$ such that $|a_n-x|<\frac{1}{n}$. Hence, $x\in \overline{A}$.
This implies that $\overline{A}=X$
$(\Leftarrow )$ Suppose $\overline{A}=X$.
Notice that if $x\in \overline{A}$, then there is a sequence $(a_n)$ which converges to $x$.
Thus, for any $\epsilon > 0$ and $x\in X$, there is $a_{N} \in A$ such that $|a_{N} -x| < \epsilon$.
This shows that $A$ is dense in $X$.

2. It follows from the density theorem of the real number.

3. เป็น Definition รึเปล่าครับ??
__________________
PaTa PatA pAtA Pon!
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #10  
Old 20 มิถุนายน 2007, 09:36
nooonuii nooonuii ไม่อยู่ในระบบ
ผู้พิทักษ์กฎทั่วไป
 
วันที่สมัครสมาชิก: 25 พฤษภาคม 2001
ข้อความ: 6,408
nooonuii is on a distinguished road
Default

4. $(\Rightarrow)$ Suppose there is a clopen set $A\neq \emptyset,X$. What can you say about $X-A$ ?

$(\Leftarrow)$ Let $f:X\to D$ be a discrete valued map ($D$ has discrete topology). Pick any $c\in f(X)$. Then show that $f^{-1}(c)$ is nonempty closed and open in $X$. Conclude that $f$ is constant.

Then use the fact that

$X$ is connected iff any discrete valued map $f:X\to D$ is constant.

For this part you can use the same argument as in the first part too. I just give you another way to prove that $X$ is connected. This approach is much easier in many situations.
__________________
site:mathcenter.net คำค้น

20 มิถุนายน 2007 09:39 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 2 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ nooonuii
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #11  
Old 24 มิถุนายน 2007, 11:48
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default

ข้อ 3 ทำยังไงดีครับ
__________________
Mathematics is my mind
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #12  
Old 24 มิถุนายน 2007, 20:52
nooonuii nooonuii ไม่อยู่ในระบบ
ผู้พิทักษ์กฎทั่วไป
 
วันที่สมัครสมาชิก: 25 พฤษภาคม 2001
ข้อความ: 6,408
nooonuii is on a distinguished road
Default

ข้อสามควรบอกนิยามของ closure มาก่อนครับ เพราะมีการใช้สิ่งที่เราต้องการพิสูจน์เป็นนิยามในหนังสือบางเล่มครับ
__________________
site:mathcenter.net คำค้น
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #13  
Old 24 มิถุนายน 2007, 22:02
kanji kanji ไม่อยู่ในระบบ
จอมยุทธ์หน้าหยก
 
วันที่สมัครสมาชิก: 15 พฤศจิกายน 2004
ข้อความ: 151
kanji is on a distinguished road
Default

Definition :
If $X$ is a metric space, if $A\subseteq X$, and if $A'$ denotes the set of all limit points of $A$ in $X$, then the closure of $A$ is the set $\bar A= A \cup A'$.
__________________
Mathematics is my mind

24 มิถุนายน 2007 22:02 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 1 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ kanji
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #14  
Old 24 มิถุนายน 2007, 23:49
nooonuii nooonuii ไม่อยู่ในระบบ
ผู้พิทักษ์กฎทั่วไป
 
วันที่สมัครสมาชิก: 25 พฤษภาคม 2001
ข้อความ: 6,408
nooonuii is on a distinguished road
Default

3. $(\Rightarrow)$ Consider two cases.

I. $p\in A$. Obvious.
II. $p\in A'$. Follow directly from definition of a limit point.

$(\Leftarrow)$. Suppose $p\not\in A$. Then use this assumption to show that $p$ is a limit point of $A$.
__________________
site:mathcenter.net คำค้น
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #15  
Old 02 กรกฎาคม 2007, 19:05
mercedesbenz's Avatar
mercedesbenz mercedesbenz ไม่อยู่ในระบบ
ลมปราณคุ้มครองร่าง
 
วันที่สมัครสมาชิก: 29 เมษายน 2007
ข้อความ: 314
mercedesbenz is on a distinguished road
Default

อ้างอิง:
ข้อความเดิมเขียนโดยคุณ passer-by View Post
2. HINT:



5. HINT:
Let $ a \in R_d $ , consider open ball radius 1 ,say, B[a;1] = {a} to conclude that every subset is open. For proving closed, it's automatically from theorem that complement of open set is closed set.
ช่วยขยาย Hint ให้อีกสักหน่อยได้ไหมครับ พอดีทำแล้วยังคิดไม่ออก
__________________
ความรู้คือ ประทีป ส่องทาง จริงๆนะครับ
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
ตั้งหัวข้อใหม่ Reply


หัวข้อคล้ายคลึงกัน
หัวข้อ ผู้ตั้งหัวข้อ ห้อง คำตอบ ข้อความล่าสุด
ช่วยทำข้อสอบ analysisของจุฬาให้หน่อยครับ mayalone Calculus and Analysis 6 28 กันยายน 2006 06:43
numerical analysis 2 natto คณิตศาสตร์อุดมศึกษา 0 22 กันยายน 2006 16:53
โจทย์ real analysis เบื้องต้นรบกวนด้วยครับ rigor Calculus and Analysis 5 06 ธันวาคม 2005 21:16
หลักการของการ analysis PaoBunJin Calculus and Analysis 5 14 ตุลาคม 2005 09:01
math analysis kanji ปัญหาคณิตศาสตร์ทั่วไป 3 15 พฤศจิกายน 2004 23:30


กฎการส่งข้อความ
คุณ ไม่สามารถ ตั้งหัวข้อใหม่ได้
คุณ ไม่สามารถ ตอบหัวข้อได้
คุณ ไม่สามารถ แนบไฟล์และเอกสารได้
คุณ ไม่สามารถ แก้ไขข้อความของคุณเองได้

vB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off
ทางลัดสู่ห้อง


เวลาที่แสดงทั้งหมด เป็นเวลาที่ประเทศไทย (GMT +7) ขณะนี้เป็นเวลา 01:36


Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.
Modified by Jetsada Karnpracha