Twierdzenie Darboux: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m spis treści pokaże się automatycznie
→‎Topologiczny: drobne merytoryczne, drobne redakcyjne
Linia 49:
 
=== Topologiczny ===
PrzypuśćmyNiech ''f'': [''a'', że''b''] <math>→ ℝ będzie funkcją oraz niech ''d</math>'' niebędzie jestliczbą wartościąz funkcjiprzedziału <math>otwartego (''f</math>''(''a''), której''f''(''b'')). [[Funkcja#PojęciaPrzypuśćmy, iże notacja|przeciwdziedziną]]''d'' nie jest [[Liczbywartością rzeczywiste|zbiórfunkcji liczb rzeczywistych]]''f''. Wówczas [[Obraz i przeciwobraz|przeciwobraz]] [[Przestrzeń topologiczna|przestrzeni topologicznej]] <math>\mathbb R - \{''d\''}</math> powinien być równy [[Funkcja#Pojęcia i notacja|dziedzinie]] (którą tutaj jest [[Przedział wielowymiarowy|przedział]] [''a'', ''b'']), jednak wobec [[Funkcja ciągła#Przestrzenie topologiczne|ciągłości funkcji]] będzie on sumą dwóch niepustych, rozłącznych, [[Zbiór otwarto-domknięty|otwartych]] przeciwobrazów a zatem [[Przestrzeń spójna#Definicja formalna|przestrzenią niespójną]], co wyklucza się z faktem [[Przestrzeń spójna#Spójność drogowa i łukowa|spójności drogowej]] dziedziny. Wobec czego poprzez sprzeczność dowodzi się, że <math>''d</math>'' nie może nie być wartością funkcji. Przedstawione rozumowanie wiąże się z twierdzeniem o szerszym zakresie mówiącym, że [[Funkcja ciągła#Przestrzenie topologiczne|ciągły]] [[Obraz i przeciwobraz|obraz]] zbioru spójnego jest zbiorem spójnym. Przykładem funkcji ciągłej o niespójnym zbiorze wartości i niespójnej dziedzinie jest <math> h(x) = \frac{x}{|x|} </math>{{r|Rudin}}{{r|Maurin}}{{r|Dziubiński}}.
Niech <math>f(a)<d<f(b)</math>.
 
Przypuśćmy, że <math>d</math> nie jest wartością funkcji <math>f</math>, której [[Funkcja#Pojęcia i notacja|przeciwdziedziną]] jest [[Liczby rzeczywiste|zbiór liczb rzeczywistych]]. Wówczas [[Obraz i przeciwobraz|przeciwobraz]] [[Przestrzeń topologiczna|przestrzeni topologicznej]] <math>\mathbb R - \{d\}</math> powinien być równy [[Funkcja#Pojęcia i notacja|dziedzinie]] (którą tutaj jest [[Przedział wielowymiarowy|przedział]] [a,b]), jednak wobec [[Funkcja ciągła#Przestrzenie topologiczne|ciągłości funkcji]] będzie on sumą dwóch niepustych, rozłącznych, [[Zbiór otwarto-domknięty|otwartych]] przeciwobrazów a zatem [[Przestrzeń spójna#Definicja formalna|przestrzenią niespójną]], co wyklucza się z faktem [[Przestrzeń spójna#Spójność drogowa i łukowa|spójności drogowej]] dziedziny. Wobec czego poprzez sprzeczność dowodzi się, że <math>d</math> nie może nie być wartością funkcji. Przedstawione rozumowanie wiąże się z twierdzeniem o szerszym zakresie mówiącym, że [[Funkcja ciągła#Przestrzenie topologiczne|ciągły]] [[Obraz i przeciwobraz|obraz]] zbioru spójnego jest zbiorem spójnym. Przykładem funkcji ciągłej o niespójnym zbiorze wartości i niespójnej dziedzinie jest <math> h(x) = \frac{x}{|x|} </math>{{r|Rudin}}{{r|Maurin}}{{r|Dziubiński}}.
Przedstawione rozumowanie wiąże się z twierdzeniem o szerszym zakresie mówiącym, że [[Funkcja ciągła#Przestrzenie topologiczne|ciągły]] [[Obraz i przeciwobraz|obraz]] zbioru spójnego jest zbiorem spójnym. Przykładem funkcji ciągłej o niespójnym zbiorze wartości i niespójnej dziedzinie jest [[signum]], tj. funkcja sgn ''x'' = ''x'' / |''x''| określona na zbiorze liczb rzeczywistych bez zera (''x'' ∈ ℝ \ {0}){{r|Rudin}}{{r|Maurin}}{{r|Dziubiński}}.
 
== Zobacz też ==