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今天看到課本後面的題目 請造一個連續函數列f_n(x)€C[a,b] 且f一致有界 但是f不存在均勻收斂子列 ------------------------- 這例子我知道怎麼造 只是我在想,一樣的條件下,是否造得出f_n(x)不存在"逐點"收斂子列 也就是說是否造的出一串f_n,使得: f_n(x)€C[a,b],f一致有界,但所有f_n(x)的子列f_n(k)(x)都存在一點c€[a,b]使得 lim f_n(k)(c)不存在 k→inf 試了一段時間試不出來 所以想證一定可以找的到"逐點"收斂子列 目前只知道for all c€[a,b] , f_n(c)有界 by Bolzano-Weierstrass 定理 存在一個收斂子列 f_n(k)(c) 可是這個子列的選取與c有關係 如果c是有限個,只要把f排排站(R^n的B-W的證法) 然後取對角線就可以找到共同的子列了 可是現在c€[a,b] 所以這個方法到這邊就卡住了@@ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 1.171.13.124
nicewine1 :例如f(Xn)= (-1)^n 則f(Xn)= 1 0r -1 as n 極大 09/19 18:50
znmkhxrw :我說子列耶@@ 取2n這個子列就有了 09/19 18:53
nicewine1 :照你這樣說乾脆取n=1不就好了 09/19 19:04
arthurduh1 :的確有例子是不 ptwise conv. 的 09/19 19:08
arthurduh1 :考慮像 sin(1/x) 這種有無限震盪(極大值都是1)的函數 09/19 19:09
arthurduh1 :把他叫F claim f_n(x) 都是 F 把某些(可能無限)區段 09/19 19:10
arthurduh1 :的"波"上下翻轉的結果 (用語不太精確請見諒) 09/19 19:11
arthurduh1 :令 n的二進位表示是 b0 b1 b2 ... 09/19 19:12
arthurduh1 :若 bi=1 則將第 i 個"波"翻轉 反之不要翻轉 09/19 19:13
arthurduh1 :如此便是一個反例 09/19 19:13
arthurduh1 :(因為不可能使每一個波最高點發生處都收斂) 09/19 19:15
arthurduh1 :(sorry 我剛剛說可能無限的地方其實都是有限個) 09/19 19:21
你是說 f_n(x) = sin(1/x) €C(0,1] , for all n (這邊先不care原題要是interval) 然後claim f_n(x)的任何子列都不會是逐點收斂列??? ※ 編輯: znmkhxrw 來自: 1.171.13.124 (09/19 19:23)
arthurduh1 :恩... 閉區間的話 要改成 F(x) = x sin(1/x) 09/19 19:27
可是,Let f_n(k)(x) is a subsequence of f_n(x) hence f_n(k)(x) = sin(1/x) (因為f_n(x)一開始就跟n無關了) 而這個函數處處逐點收斂阿= = 因為k跑到無限大還是一樣是sin(1/x) for all x ※ 編輯: znmkhxrw 來自: 1.171.13.124 (09/19 19:29)
arthurduh1 :但 f_n 不完全是 F 喔,要對適當的區間"上下翻轉" 09/19 19:28
znmkhxrw :喔喔 我體會一下 09/19 19:29
nicewine1 :x*sin(1/x) = x*(1/x) =1 as x is large 09/19 19:39
herstein :cos nx 行不行? [0,2\pi] 09/19 19:49
arthurduh1 :我覺得h大的可行 只是還沒想到證明 09/19 19:52
arthurduh1 :n大是不是誤會題目了? 09/19 19:52
herstein :我題目也只看一半XD 09/19 20:05
znmkhxrw :h大那個例子就是"不存在均勻收斂子列"的例子 09/19 20:07
znmkhxrw :只是好像也可以拿來當我這個問題的例子 09/19 20:07
znmkhxrw :不過好難證= = 09/19 20:07
nicewine1 :x*sin(x) maybe OK ,too 09/19 20:10
doubleN :sinnx cosnx 都行, 用反證法證明不會有子數列收斂 09/19 21:10
doubleN :印象中rudin書上有證明 09/19 21:11
ppia :取 f_n(x)=sin(nx) [a,b]=[0,2\pi] 09/20 10:04
ppia :假設 f_n 有子數列 g_n 逐點收斂到某函數 g 09/20 10:05
ppia :因 |g_n|^2+|g|^2≦1, 由 DCT,∫|g_n-g|^2 dx→0 09/20 10:07
ppia :但 {g_n} 是 orthonormal set, 故無 L^2 limit 09/20 10:08
ppia :`normal'不是很正確 實際上 ║g_n║_2 = √π 09/20 10:10
sneak : 令 n的二進位表示是 https://noxiv.com 08/13 17:05
sneak : 喔喔 我體會一下 https://daxiv.com 09/17 15:01