Wenn f^-1 injektiv ist, dann gibt es für jedes y € B ein eindeutiges Urbild x € A bzgl. f, denn: Es gilt f^-1({}) = {}, wenn es nun irgendein y € 2^B gibt, sd. f^-1(y) = {}, dann wäre wegen der Injektivität schon y = {}. Wenn y € B, dann ist also {y} ≠.{}, und somit f^-1({y}) ≠ {}. Somit gibt es für jedes y € B ein x € 2^B mit x ≠ {} und f(x) = y, somit darf man (mit der Annahme dass das Auswahlaxiom gilt) ein Element a aus x wählen, und hat dann eben f(a) = y, wir können also für alle y € B ein a € A finden sd. f(a) = y, also genau die Definition von Surjektivität.

Für das zweite: Seien x,y € A sd. f(x) = b = f(y), somit f^-1({b}) ⊇ {x,y}. Dadurch, dass f^-1 surjektiv ist, gibt es jetzt Elemente c,d € 2^B, sd. f^-1(c) = {x} und f^-1(d) = {y} gilt. Es gilt auch c,d ≠ {}, weil x und y ja auf irgendwas abgebildet werden müssen. Aber da f(x) = b = f(y) gilt, muss schon b in c und d enthalten sein, damit bekommt man {x} = f^-1(c) ⊇ f^-1({b}) ⊇ {x,y}, was offensichtlich nur dann erfüllt ist, wenn x = y gilt, was also Injektivitiät impliziert

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Du musst zeigen, dass lim y->x f(y) = f(x) für alle x gilt. Für x ≠ 0 ist die Sache klar, weil dort f als Produkt und Verkettungen stetiger Funktionen vorliegt, also musst du nur den Fall x=0 überprüfen, also zeigen dass lim x->0 f(x) = 0 ist, und das ist einfach so weil x² gegen 0 geht und cos beschränkt ist, also geht das im Limit gegen 0, Stichwort Sandwich Lemma mit unterer Schranke -x² und oberer Schranke x²

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Du willst also mit anderen Worten einfach zeigen, dass der cosinus diffbar ist? Da gibts online bisschen was zu. Die Idee ist dass man cos(x+h) durch ein Additionstheorem ausdrücken kann, dann kann man den Quotienten bisschen aufteilen und in zwei einzelne limits aufspalten, diese müsste man dann aber zunächst berechnen

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Die Vektoren sehen auf jeden Fall richtig aus. Den Normierungsfaktor sollte man dann wahrscheinlich mit in den Vektor ziehen, damit die Vektoren auch wirklich Orthonormal und nicht nur Orthogonal sind

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Du musst Kriegsverbrechen in Balkan-Staaten begehen

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