הלמה של היינה-בורל

הגדרה

יהיה כיסוי פתוח של קבוצה סגורה
אזי קיים ל- תת כיסוי סופי.

Link to original

תרגיל

השתמשו בלמה של היינה-בורל על מנת להוכיח שקיים מספר אי-רציונלי בקטע

פתרון

נניח שכל המספרים ב מספרים רציונליים.
ראינו בהרצאה שניתן לסדר אותם בסדרה
נסמנה

נבנה כיסוי פתוח של :
נגדיר

הוא הקטע הפתוח שמרכזו ואורכו
נגדיר

לכל קיים כך ש , בנוסף ולכן , ולכן כיסוי של
כיסוי פתוח של ולכן מהיינה-בורל קיים לו תת כיסוי סופי

(בלי הגבלת הכלליות נניח כי )
נשים לב
אם כיסוי של , מתקיים ש

ולכן

קיבלנו סתירה להנחה שכל המספרים בקטע הזה הם רציונליים, ועל כן יש לפחות רציונלי אחד בקטע זה.

חזקות ממשיות

חזקות ממשיות
מה זה
הגדרנו את
כאשר
לדוגמה

ההגדרה מוגדרת היטב
כלומר אם ניקח ו מתקיים

תזכורת

ראינו כי ו כאשר סדרת שלמים ששואפת ל

תרגיל

תהי , הוכיחו כי

פתרון

ראינו בכיתה כי
בפרט לכל

ולכן מפיצה ו
ולכן החל ממקום מסוים
הביטוי שבתוך הסוגריים ב גדול מ- ולכן צריך על מנת להגדיל את הביטוי צריך להגדיל את המעריך, בתוך הביטוי יש מכנה חיובי (החל ממקום מסוים) ולכן על מנת להגדיל את הביטוי נרצה להקטין את המכנה. נעשה אותו דבר על מנת להקטין את הביטוי, לכן

את הביטוי מימין נוכל לכתוב כ

על פי חשבון גבולות וגבול שהוכחנו
בנוסף, את השמאלי אפשר לכתוב

חשבון גבולות + גבול שהוכחנו
ולכן מסנדוויץ’

תרגיל עצמי

  1. לכל
  2. לכל

תרגיל

תהי , ונניח כי
אזי

פתרון

מתכונות ערך שלם תחתון

נחפש נוח עבור (הגבול נתון, לכן הגדרת הגבול נכונה לכל לבחירתנו)
נבחר
מכיוון ש, קיים כך שלכל מתקיים

מכאן נובע שלכל
(איכשהו, לא לגמרי הבנתי)

נחלק למקרים.
אם לכל

ואם , לכל

ולכן לכל מתקיים:

תרגיל בית

אם , אזי

וגם לפי אריתמטיקת גבולות (סדרה בחזקת מספר רציונלי, אפשרי כי מספרים שלמים)

לכן, ולפי מה שהוכחנו בתרגיל הבית

ולכן מסנדוויץ’

הערה

בעזרת התרגיל ניתן להוכיח שאם ו אזי כאשר ,

פונקציות

מה זה פונקציה?
בהינתן שתי קבוצות , פונקציה היא כלל שמתאים לכל איבר מ-, איבר יחיד ב-

בטטות

abcde12345

הגדרות

נאמר כי חד-חד ערכית אם לכל מתקיים
באופן שקול
אם

נאמר כי על , אם לכל קיים כך ש
באופן שקול

יהיו ,
נגדיר

איך נגדיר את

לא תמיד ניתן להגדיר את

כפי שניתן לראות בתרשים המאוד ברור הזה, אפשר תמיד להגדיר אבל לא תמיד

נו באמת

מה זה הזבל הזה, תפנק בתרשים נורמלי

ניתן להגדיר רק אם

תרגיל

מצאו את כאשר

פתרון

נמצא תחום הגדרה עבור
מקבלת רק ערכים ששונים מ-, ולכן גם בתחום ההגדה של ,
שנית, מקבלת רק ערכים ב ולכן נדרוש ש לכל
כלומר

מחלק למקרים בהם ומקרים בהם
חישובים חישובים חישובים