Funzione reale discontinua

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edriv
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Funzione reale discontinua

Messaggio da edriv »

Una curiosità: è possibile definire per mezzo di funzioni elementari una funzione reale di variabile reale discontinua in ogni punto?
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Ani-sama
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Messaggio da Ani-sama »

Guarda... non so se ho ben capito cosa intendi... ma se vuoi una funzione a valori reali che sia in ogni punto discontinua, usando solo le funzioni elementari... boh, posso definirti una roba del tipo:
$ f(x)=\sqrt {\cos x -1} $. I valori di 'sta funzione qua sono limitati a $ \cos x = 1 $, e di conseguenza i punti del suo dominio sono solo $ 2k\pi $... ed è per forza discontinua in ogni punto...

Non so se ho capito... :?

EDIT:
Come non detto, questa funzione è fatta da punti isolati ed è continua in tutto il suo dominio!
Ultima modifica di Ani-sama il 17 mar 2006, 19:42, modificato 1 volta in totale.
...
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edriv
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Messaggio da edriv »

Poi dipende dalla definizione di continuità se un punto non di accumulazione è continuo o no...
Comunque aggiungo: deve essere definta almeno in un intervallo.
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jim
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Messaggio da jim »

Non ho ben capito cosa intendi con !"per mezzo di funzioni elementari", quindi la mia potrebbe uscire dalle condizioni; io ho pensato a questa:

$ $$ f(x)= \left\{ \begin{array}{rl} 0 ,\forall x\in Q \\ 1 , \forall x \in (R-Q) \end{array} \right $$ $

Che è discontinua ovunque e ha dominio $ R $

ciao
Edo
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edriv
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Messaggio da edriv »

Beh anche questo è un bel trucchetto.
Altri modi? Magari definendola allo stesso modo su tutto R?

Con "funzioni elementari" non intendo niente... magari combinando in qualche modo seno, tangente, prodotti, somme, inversi, logaritmi, esponenziali & co. si otteneva qualcosa del genere.
Secondo me, no.
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

Beh, proprio elementari no, anche perchè le funzioni continue sono un insieme chiuso per somma, sottrazione, prodotto e composizione, quindi l'unica speranza sta nella divisione, che però non altera la continuità, ma il dominio di definizione della funzione, quindi se tu componi funzioni continue o ci applichi le 4 operazioni elementari, ottieni funzioni che sono continue (magari poi non sono definite più su tutta la retta reale, ma questa è un'altra cosa).
Per quanto riguarda un punto non di accumulazione del dominio di una funzione, lì tale funzione è automaticamente continua, basta considerare una qualunque definizione ben fatta e sarà evidente.

Un'espressione quasi elementare (c'è dentro un doppio limite) di funzione ovunque discontinua è la seguente :
$ $f(x)=\lim_{n\to\infty}\lim_{m\to\infty}\left(\cos(2\pi m!x)\right)^n$ $
Tale funzione è proprio quella di cui si diceva prima, che vale 1 sui razionali e 0 sugli irrazionali.
MindFlyer

Messaggio da MindFlyer »

Ani-sama ha scritto:$ f(x)=\sqrt {\cos x -1} $. I valori di 'sta funzione qua sono limitati a $ \cos x = 1 $, e di conseguenza i punti del suo dominio sono solo $ 2k\pi $... ed è per forza discontinua in ogni punto...
Veramente questa è continua in ogni punto del dominio... Ripassati le definizioni!!!
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

Mind, seppur con meno veemenza, l'avevo già detto io...
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edriv
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Messaggio da edriv »

[quote=EvaristeG]Un'espressione quasi elementare (c'è dentro un doppio limite) di funzione ovunque discontinua è la seguente :
$ $f(x)=\lim_{n\to\infty}\lim_{m\to\infty}\left(\cos(2\pi m!x)\right)^n$ $
Tale funzione è proprio quella di cui si diceva prima, che vale 1 sui razionali e 0 sugli irrazionali.[/quote]

Beh è un giochino interessante... puoi spiegare come funziona?
Cosa c'è che che fa separare nettamente gli irrazionali dai razionali?
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Ani-sama
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Messaggio da Ani-sama »

MindFlyer ha scritto:
Ani-sama ha scritto:$ f(x)=\sqrt {\cos x -1} $. I valori di 'sta funzione qua sono limitati a $ \cos x = 1 $, e di conseguenza i punti del suo dominio sono solo $ 2k\pi $... ed è per forza discontinua in ogni punto...
Veramente questa è continua in ogni punto del dominio... Ripassati le definizioni!!!
Grazie per la precisazione! Ho riletto e ho capito... perdonatemi l'ignoranza :D
...
EvaristeG
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Messaggio da EvaristeG »

Beh, innanzitutto bisogna dire che l'ho scritta alla rovescia : non si possono scambiare i due limiti e quindi la funzione corretta è
$ $f(x)=\lim_{m\to\infty}\lim_{n\to\infty}\cos^n(2\pi m!x)$ $
... poi, osserviamo che :
1) se $ x\in\mathbb{Q} $, allora esiste $ m\in\mathbb{N} $ tale che $ m!x\in\mathbb{Z} $ e dunque, per ogni $ m'>m $ (sempre naturale) si ha che $ (m'!)x\in\mathbb{Z} $
2) se $ a\in\mathbb{Z} $, allora $ \cos(2\pi a)=1 $ e dunque anche $ (\cos(2\pi a))^n=1 $ per ogni $ n\in\mathbb{N} $
3) se dunque $ x\in\mathbb{Q},\ \exists\ m\in\mathbb{N} $ t.c. $ \cos(2\pi m'!x)=1 $ per ogni m'>m. Quindi il limite in n non è influente e la funzione vale 1 sui razionali.
4) se invece $ x\not\in\mathbb{Q} $, $ m!x\not\in\mathbb{Z} $ per ogni m, quindi $ \cos(2\pi m!x)\neq \pm1 $ per ogni m; dunque fissato m, il limite su n è limite di k^n con |k|<1, quindi è 0, per ogni m. e dunque la funzione vale 0 sugli irrazionali.
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