• No results found

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

In document Analyse: van R naar R (pagina 81-101)

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E

vormt een open overdekking van E .

Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E .

Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E

vormt een open overdekking van E .

Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E

vormt een open overdekking van E .

Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs.

De collectie B s,1

2δs : s ∈ E

vormt een open overdekking van E .

Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E

vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E .

Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn.

Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ.

Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk , dus d (s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk.

Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk + δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) <  , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk.

Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t)

≤ d f (s), f (sk) + d

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk. Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d f (s), f (sk) + d f (sk), f (t) < 2.

Compactheid en uniforme continu¨ıteit

Definitie

Een functie S → S heet uniform continuals voor elke  > 0 er een δ > 0 is zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δ.

Stelling 21.4 (ii)

Zij f : S → S continu en E ⊆ S compact. Dan is f uniform continu op E . Bewijs:

Voor elke s ∈ E is er een δs zodat d f (s), f (t) <  als d(s, t) < δs. De collectie B s,1

2δs : s ∈ E vormt een open overdekking van E . Er zijn dus s1, . . . , sn zodat E ⊆ B s1,12δs1 ∪ · · · ∪ B sn,12δsn. Laat δ = 12min(δs1, . . . , δsn) en kies s, t ∈ E met d (s, t) < δ. Er bestaat k zodat s ∈ B sk,12δsk, dus d(s, sk) < 12δsk. Dan is d (sk, t) ≤ d (sk, s) + d (s, t) < 12δsk+ δ ≤ δsk.

Nu is d f (t), f (sk) <  en evenzo d f (s), f (sk) < , dus d f (s), f (t) ≤ d

f (s), f (sk) + d

In document Analyse: van R naar R (pagina 81-101)