1. Trang chủ
  2. » Trung học cơ sở - phổ thông

Tinh lien tuc cua ham loi

2 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tinh liên tục của hàm lồi
Tác giả Bựi Trung Hiếu, Nguyễn Văn Xỏ
Trường học Đại Học Sư Phạm 2
Chuyên ngành Toán học
Thể loại bài kiểm tra
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 2
Dung lượng 56,2 KB

Nội dung

Và theo chứng minh trên, f liên tục theo từng biến xi trên hình chiếu của int X lên trục toạ ñộ tương ứng, khi các biến còn lại cố ñịnh... Tóm lại f liên tục trên intX..[r]

Trang 1

Bùi Trung Hiếu, Nguyễn Văn Xá, k15d2-TGT-ðHSP2

Bài kiểm tra môn: Giải tích lồi

ðề bài:

Cho tập lồi X ⊂ℝn(n∈ℕ*),có int X ≠ ∅ Cho hàm lồi f :Xℝ Chứng minh f liên tục trên intX

Bài làm:

Trên ℝ ta xét chuẩn n 1 1

1 : , ( ; ; )

n

n

i

=

=∑ = ∈ℝ Ta kí hiệu e1=(1;0; ;0),

2 (0;1;0; ;0), n (0; ;0;1)

e = e = là các vectơ ñơn vị của ℝn, và Bδ = ∈{xn: x ≤δ} là hình cầu ñóng trong ℝ với tâm tại gốc Lấy tuỳ ý n x0 =(x10; ;x n0)∈intX, ta ñi chứng minh f

liên tục tại x 0

Trước hết, ta chứng minh cho trường hợp n = 1, nghĩa là f là hàm 1 biến Khi ñó x0∈ℝ1=ℝ

Do x0∈intX nên tồn tại a b, ∈ℝ, a<x0 <b, khoảng mở ( )a b; ⊂ X Với mọi ( )0

;

ya x thì tồn tại λ µ, ∈( )0;1 sao cho ya+ −(1 λ)x0 và x0 =µy+ −(1 µ) b Do f là hàm lồi nên ta có

0

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (1 ) ( )

( ) ( ) (1 ) ( ) ( ) ( ) (1 ) ( ) ( )

(1 )

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (1)

λ

µ

Nhận thấy ( )0

→ khi và chỉ khi λ→0+, khi và chỉ khi µ→1 − Vì thế khi cho

( )0

→ thì từ (1) suy ra 0 ( )

0 ( )

lim ( ) ( ) 0 (2)

y x

f y f x

→ − − = Lấy tuỳ ý ( )0

;

ya x và lập luận tương tự ta ñi ñến 0 ( )

0 ( )

lim ( ) ( ) 0 (3)

y x

f y f x

→ + − = Từ (2) và (3) suy ra

0

0 lim ( ) ( )

y x

f y f x

tức là f liên tục tại x 0

Trở lại trường hợp tổng quát, vì f lồi nên nó lồi theo từng biến khi các biến còn lại cố ñịnh Và theo chứng minh trên, f liên tục theo từng biến x trên hình chiếu của int X lên trục toạ ñộ i

tương ứng, khi các biến còn lại cố ñịnh Như vậy, với mọi ε >0 nhỏ tuỳ ý, với mỗi

{1, , }

in tồn tại δi >0 sao cho f x( 0+x e i i)− f x( 0) ≤ε với mọi x i∈ −[ δ δi; i]⊂ℝ (4) ðặt δ =min{δ1, ,δn}>0 Ta chọn các δi ñủ nhỏ sao cho x0+Bδ ⊂intX Khi ñó với mọi

1

( ; ; n)

x= x xBδ thì x i∈ −[ δ δi; i] (i=1, , )n

1

1

1

n i i

x

δ

=

1 1

0 ( 1, , ), 1 0, 1

+ +

1

=∑ = ∑ với

Trang 2

i i

ue nếu x i >0, i i

u = −δe nếu x i ≤0 (i =1, , ),n còn u n+1=0 Như thế 0

, int ( 1, , 1)

uBδ x + ∈u X i = n+ Nhận thấy

1

1

n

i i i

f x x f x + λu

=

Từ (4) và (5) suy ra f x( 0+ −x) f x( 0)≤ ∀ ∈ε, x Bδ. Dẫn tới f nửa liên tục trên tại x0 (6), mà 0

x tuỳ ý thuộc int X nên f nửa trên ở trên int X , suy ra f nửa liên tục trên ở trên tập compact

x +Bδ Theo ñịnh lí Weierstrass, f ñạt cực ñại trên tập compact ñó, tức là tồn tại xBδ sao cho f x( 0+ ≤x) f x( 0+ =x) M,∀ ∈x Bδ (7)

Tiếp theo, với mọi xBδ \ 0{ } ta ñặt t 1 x1 1 ( )0;1

δ

= +  ∈

và xét 0

1

t

t

0

t

δ δ

− ⇒ zx0∈Bδ , từ ñây và (7) suy ra f z( )≤M. Theo cách

chọn ñiểm z thì x0 =t x( +x0)+ −(1 t z) , với zx0+Bδ ⊂intX x, +x0∈x0 +Bδ ⊂intX,

( )0;1

t, và f lồi nên f x( 0)≤tf x( +x0)+ −(1 t f z) ( )≤tf x( +x0)+ −(1 t M) , biến ñổi ta thu

( ) ( ) t ( )

t

1 0

x → thì t →1− và 1 ( 0 )

t

t

, suy ra f x( +x0)− f x( 0)≥ −ε với mọi xBδ \ 0{ } mà

1

x ñủ nhỏ, ñương nhiên bất ñẳng

thức f x( +x0)− f x( 0)≥ −ε vẫn ñúng khi x = 0 Như vậy f nửa liên tục dưới tại x 0 (8) Từ (7)

và (8) suy ra f liên tục tại x 0 Tóm lại f liên tục trên intX

Ngày đăng: 08/06/2021, 01:11

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w