Wie kann man einfach zeigen, dass jede beschränkte Funktion ihr Maximum annimmt?

KunXz  24.11.2021, 21:08

Eine noch oben beschränkte Funktion *muss* ihr Maximum nicht annehmen, es lässt sich auch leicht ein Gegenbeispiel erzeugen. Da fehlen weitere Bedingungen

mikilan 
Fragesteller
 24.11.2021, 21:25

Es geht darum, ob eine Funktion f, die nach oben beschränkt ist, an mindestens einer Stelle ihren maximalen Wert annimmt. Wahr oder falsch?

2 Antworten

Von Experte Jangler13 bestätigt

Betrachte:



ist nach oben beschränkt (ist niemals größer Null) aber nimmt nirgendwo ihr Supremum an, daher gibt es kein Maximum.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Mathematikstudium

Du meinst eher, dass jede nach oben beschränkte Teilmenge der reellen Zahlen (in diesem Fall also die Bildmenge der Funktion) ein Supremum besitzt, oder? Das Maximum wird ja per Definition von der Funktion angenommen, wenn sie eines hat, das wäre witzlos zu beweisen.

Dieser Satz ist eine Form des Vollständigkeitsaxioms. Um ihn zu beweisen, müsste man also wissen, welches Axiom ihr stattdessen als Vollständigkeitsaxiom genommen habt (z.B. Archimedisches Axiom+jede reelle Cauchy-Folge konvergiert, Archimedisches Axiom+Intervallschachtelungaxiom) um dann die Gültigkeit des Satzes zeigen zu können.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Höheres Fachsemester
mikilan 
Fragesteller
 24.11.2021, 21:26

Die Frage lautet: ist eine Funktion f, die nach oben beschränkt ist, so nimmt sie an mindestens einer Stelle ihren maximalen Wert annimmt. Wahr oder falsch?

0
MeRoXas  24.11.2021, 22:24
@mikilan

Betrachte f(x)=-1/x². f ist nach oben durch 0 beschränkt, nimmt den Funktionswert 0 aber nie an; also falsch.

1