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Continuità

  

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Si risponda vero o falso alle seguente affermazioni argomentando.

Sia $f : [0,1] \to [0,1]$ una funzione continua.
(a) $f$ è una contrazione;
(b)$f$ ha almeno un punto fisso;
(c) $f$ ha esattamente un punto fisso.

 Sia $f : (X, d_X) \to (Y, d_Y)$ una funzione continua. Allora,
(d) per ogni $p \in Y$, l'insieme $\{ x \in X : f(x) = p \}$ è chiuso;
(e) $d_Y(f(x), f(y)) = d_X(x, y)$ implica che $f$ è iniettiva;
(f) per ogni $p \in Y$, l'insieme $\{ x \in X : d_Y(f(x), p)^2 + d_Y(f(x), p) > 1 \}$ è aperto.

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Per ora svolgo solo a,b,c.

a) falso

Infatti se f(x) = sqrt(x)

| sqrt (1/4) - sqrt(0) | = 1/2 che non é minore di | 1/4 - 0 | = 1/4

b) Punto fisso f(x) = x

g(x) = f(x) - x

g(0) = f(0) - 0 >= 0 perché il codominio é [0,1]

g(1) = f(1) - 1 <= 0 perché il codominio é [0,1]

Se g(0) = 0 o g(1) = 0 abbiamo finito

se invece le disuguaglianze sono strette allora g verifica

il teorema degli zeri in [0,1] e f ha un punto fisso.

Vero

c) Falso : f(x) = x^2 ha due punti fissi, 0 e 1.

 

Aggiungo e)

 

Se per assurdo f non fosse iniettiva esisterebbero a e b tali che  a =/= b ma

f(a) = f(b).

Risulterebbe quindi    |f(b) - f(a)|_dY = 0 e |b - a|_dX =/= 0

contro l'ipotesi che siano uguali.

 



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