דלג לתוכן

T.1 · Real analysis and topology

GRE Subject Test · GRE Mathematics · נושא 5

5

היקף ותנאי מקדימים

הכנה למבחן GRE לתואר ראשון. מטרות מקומיות בתוך היקף ETS הנבדק; זהו הוראה מקורית, ולא מבחן רשמי או חיזוי ציון.

תנאי קדם: ביטויים כמותיים, אי-שוויונות, סדרות ופונקציות רציפות.

  • יישום הגדרות גבול של סדרה ופונקציה
  • הבחנה בין צמידות, הקשריות והשלמות
  • שימוש בטיעונים מרחב מטרי ובאורגוליה בסיסית

צמידות: לכל כיסוי פתוח קיים תת-כיסוי סופי.

גבול עליון: הגבול העליון הקטן ביותר של קבוצה.

מילון מונחים אימון
English עברית
compact/kəmˈpækt/ קומפקטי
supremum/suːˈpreməm/ סופרמום
5

בחר ונמק שיטה

ביטוי אפסילון-דלטה שולט בכל הקלט הקרוב מספיק. סדר הכמותיים חשוב.

במרחב האוקלידי הממשי, קבוצות סגורות וחסומות הן צמודות. אין להשתמש בשוויון זה בכל מרחב מטרי.

תמונות רציפות של קבוצות צמודות הן צמודות, ולכן פונקציה ממשכמת רציפה בתחום צמוד מגיעה לקיצונים.

הקשריות מונעת הפרדה לחלקים פתוחים לא ריקים ושאינם חופפים. רציפות שומרת על הקשריות; השלמות היא תכונה נפרדת.

5

הסבר מוסבר

הפונקציה f(x)=x ב-0,1 היא רציפה ומוגבלת אך לעולם לא שווה לסופריום שלה 1. ב-[0,1], אותה פונקציה מגיעה למקסימום בנקודה 1. הקצה החסר מסביר מדוע משפט התחום הסגור אינו חל על המקרה הראשון.

מסדרת קושי ברווח הפתוח (0, 1) הצטופפים לעבר הנקודה החסרה 0
(0, 1) מוגבל אך אינו שלם: מסדרת קושי יכולה להתקרב לנקודה מחוצה לו
5

תנאים ותשובות נגד

מסקנה של משפט לא יכולה לשמש לפני שבדקו את ההנחות שלו.

5

יישום מכוון

הוכח רציפות של $f(x)=x^2$ בנקודה 2 באמצעות בחירה מפורשת של אפסילון-דלטה. הסבר נפרד מדוע היא מגיעה למינימום על $[1,3]$.

פתרון מודגש

נתון $\epsilon>0$, בחר $\delta=\min(1,\epsilon/5)$. אם $|x-2|<\delta$, אז $1<x<3$, ולכן $|x+2|<5$.

$$|x^2-4|=|x-2||x+2|<5\delta\le\epsilon.$$
הבחירה תלויה באפסילון, ולא בקלט ה-x העוקב. הרווח $[1,3]$ אינו ריק והוא קומפקטי במטריקה הממסית הרגילה. רציפות מבטיחה השגת מקסימום ומינימום. כאן $x^2\ge1$, עם שוויון ב-1, ולכן המינימום הוא 1.

5

העברה עצמאית

במרחב המטרי $X=(0,1)$ עם המטריקה הרגילה, האם X מוגבל? האם הוא סגור בעצמו? האם הוא קומפקטי או שלם? הסבר מדוע משפט היינה-בורל לא ניתן לשימוש כאן.

בדיקה לאחר ניסיון

X מוגבל, וסגור ביחס לעצמו (המשלים שלו ב-X הוא ריק). למסדרת קושי $1/(n+2)$ אין גבול ב-X, ולכן X אינו שלם, ומכאן אינו קומפקטי. ישירות, הכיסוי הפתוח היחסי $\{(1/n,1):n\ge2\}$ מכסה את X אך אין לו תת-כיסוי סופי. משפט היינה-בורל דורש סגירות והגבלה כתת-קבוצה במרחב אוקלידי; X אינו סגור ב-$\mathbb R$. נסח משפט אינו יכול להשתנות מרחב הבית שלו באמצע ההוכחה.

שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה

לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.

נושאים נוספים בGRE Subject Test · GRE Mathematics

היכנס או צור חשבון

IGCSE, A-Level & AP