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ディリクレ関数
f(x) = {x, if x ∈ Q
0, if x ∉ Q. という関数があり、これがx=1で連続でないということをどうやって証明すればいいかわかりません。
∀a,b ∈ R, if a<b, then ∃c∉Q, s.t. a<c<bを使っても良いと言っています。
お願いします。
回答
Man Super さん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
私は中高専門なので見当はずれの回答だったらごめんなさいね。
x=1で連続でないということは $f(1)\ne \lim_{x \to 1}f(x)$ ということです。
また $x\to 1$ は「1に向かってどんな近づけ方をしても」という意味です。
ですので、たとえば $x=1+\dfrac{\sqrt{2}}{n}$ (nは自然数)とおいて、 $x\to 1$ を $n\to \infty$ という近づき方で考えれば、
$\lim_{x \to 1}f(x)=\lim_{n\to \infty}f\left(1+\dfrac{\sqrt{2}}{n}\right)=0\ne 1=f(1)$
となり、x=1の関数値と極限値が一致せず不連続である。
自信はないけど、これでどうですか?
会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。
返信ありがとうございます。 質問があります。 f(1) = 1, lim n -> ♾️ f(1 + √2/n)は無理数から1に近づけるため0。すなわち、f(1) ≠lim x ->1 f(x)のため、fはx=1で不連続である。ここまでは理解しましたが、xが有理数から近づくケースも別の場所に書くべきですか? 背伸びして大学に入ってしまった為、これからもおそらくたくさんお世話になると思います。よろしくお願いします。
「xが有理数から近づくケースも」←必要ないですよ。連続であるのは「どのような近づき方をしても関数値と極限値が一致する」というのが定義ですから、1つでも一致しない例を示せば連続であることが否定されます。 せっかく入学したのなら、がんばって卒業してくださいね! 私は中高の専門なので、今後はご期待に添えるか分かりません。お答えできる範囲は狭いと思います。
理解しました。 どうもありがとうございました!