為什麼不存在乙個連續函式,其值在有理數處是無理數,在無理數處是有理數?

時間 2021-05-29 23:18:13

1樓:牛博

簡單看乙個有界的連續函式,就是您隨便畫一條連續的線,然後截一段。

假設它把[a,b]對映到了[c,d],即每乙個[a,b]中的元素都能找到對應的值。

現在,把它離散化一下,假設就有 10 個點,3 個有理點,7 個無理點(無理數比有理數多得多,不嚴格模擬),同樣,被映到的地方也是3 個有理點,7 個無理點。

如圖(紅的為無理點),顯然,值域端無理點,會有空缺沒被線連到,定義域端也會有些無理點沒法找到有理點與之連線。

所以,這是不可能的,再把離散無限稠密化,就是連續, 同理得證!

可能有人說,把區間放大到無窮會不會可以構造?

結果也是一樣的,因為無理數的比有理數的大。更專業點的,請參考其它數學語言式的證明。

關鍵只要記住,無理數有理數多得多,一想就通!

誠然,普通人初看到這一點可能不太好理解。

2樓:ReL劉

首先,定義域為R的連續函式的值域為R的乙個非空子區間(包括從-∞到+∞即R本身)或一常數(本題顯然不可能是這種情況) 故該函式的值域應不可數(或稱不可列)。現考慮從有理數對映到無理數,由於有理數為可數集,這部分的值域至多可數而從無理數對映到有理數是,這部分的值域為有理數子集,同樣至多可數現取二者並,即為函式值域,其至多可數,產生矛盾。

綜上,不可能存在這種函式。

3樓:曼斯迪

潛憶江南回答是不對的.用到結論和論證大錯特錯.首先一點是他或她證明過程用到介質性,誤認為原題條件將定義域中有理數對映到全體無理數,這顯然做不到,誤導人的,曲解的,和連續性沒關係.

在某次科普活動中已經回答過一模一樣的事情, 連續函式將開集對映為開集, 而對於任意開集它是由這個開集中有理數和無理數共同構成,而由已知我們知道它的象基數最多是c0或者說w0,不會是開集,矛盾.

更一般地,有理數不會是 集,無理數不會是 集,當然也不會是它們的可數次 運算.

這道題與其說考察數學分析,不如說是考察點集拓撲. 我的問題是現在98後本科生都是誰教的?

4樓:lynxliu

應該不可能。實數集裡面的有理數是非常稀少的,基本就是零,所以自變數有理數的取值是跳躍的,無所謂。連續性提現在自變數是無理數的點,但是其值是有理數,這個值是不連續的,無法滿足連續函式的要求。

有理數本質上是可列的,能夠乙個個數出來,無法滿足連續性要求

5樓:雨雪晴

如果這個連續函式存在,那麼f^(R\Q)=Q. 所以Q是乙個G_δ集,由於Q稠密,所以Q是第二綱集,與Q是可數集矛盾。

乙個更困難的問題:證明不存在連續函式,把正規數對映到非正規數,把非正規數對映到正規數。(正規數就是十進位制展開後每個數字出現的密度都一樣的那些實數)。

6樓:愛柯衣生

我們假設存在這麼乙個連續函式f(x)

那麼考慮g(x)=f(x)-x

所以g(x)必然是無理數,且連續

如果g不是常數函式,那麼,g的值域必然會取到兩個數,而在這兩個數之間必然有乙個有理數。

由連續函式的介值性,g可以取到這個有理數,這和前面所說的「g是無理數」矛盾

所以函式g必然是常值函式,且取值是無理數

那麼問題來了,存在這麼乙個無理數,使得它與所有無理數的和都是有理數嗎?當然不行,它和它自身的和必然不是有理數。

也就是說,不存在這樣的連續函式f,使得有理點取無理數,無理點取有理數。

為什麼會愛上夢裡的乙個不存在的人?

嗯,昨天晚上做夢哭醒了,而且最離譜的是什麼,是我夢到劉昊然 雖然我只看過幾集他的電視劇集和幾部電影 然後,我們竟然是以前任的身份在地鐵站相遇。而且那個地鐵站特別奇怪表面是平淡無奇,可是當你進去的時候,裝修就像乙個五星級酒店。好了說正題,我本來是乙個人出來坐地鐵,不知道要逛街,但是當我坐到中轉站的時候...

在乙個靜止的空間中,是否不存在時間?

衍木 在我理解,時間是乙個相對的存在,其本身就是人類對物質運動得到的計量單位,由參照物和觀測點來決定,從物質運動來說,時間沒有意義。絕對的靜止並不存在,但我們可以假設乙個相對靜止的環境,人對世界的概念最為明顯的就是自身身體的衰老,我們假設乙個人進入了絕對的靜止,其身體細胞停止新陳代謝,血液不再流動,...

有人說時間是不存在的,時間只是乙個概念,那在人類還沒提出時間這個概念的時候。那時候就沒有時間了?

yuadao 我也相信時間是不存在的,它只是人們對力的相互作用的乙個最膚淺的認識。最初的人們不知道力是什麼,只知道所有的東西都都在不停地運動,於是想像出了時間的概念。所以,世界線是不存在的,或者,你可以把世界線理解為乙個點,因為只有乙個點,所以無始無終,不能快進,不能倒退,自然也不能穿越了 狸花貓 ...