APPUNTI
ANALISI I
a cura diMartina Solange Salituro
Università Roma Tor VergataCorso prof.essa D’Aprile
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ANALISI I
a cura diMartina Solange Salituro
Università Roma Tor VergataCorso prof.essa D’Aprile
Ordinamento Dei Numeri Reali
Assiomi
a, b, c ∈ ℝ
- Dicotomia a ≤ b oppure b ≤ a Due numeri tra loro sono sempre confrontabili.
- Proprietà Asimmetrica Se a ≤ b e b ≤ a allora a = b
- Se a ≤ b allora a + c ≤ b + c
- Se a > 0, b > 0 allora a + b > 0 e a·b > 0
Prop. Dimostrabili
- Se a ≤ b ⇔ b ≥ a ≥ 0 Dim. ⇒ sia a ≤ b ⇒ a - a ≤ b - a 0 ≤ b - a ⇐ sia b - a ≥ 0 ⇒ b - a + a ≥ a ⇒ b ≥ a
- Proprietà Transitiva Se a ≤ b e b ≤ c allora a ≤ c Dim. sia a ≤ b, b ≤ c b - a ≥ 0 b - c ≤ 0 b - a + c - b ≥ 0 ⇒ a ≤ c
- Se a ≤ b e c ≥ 0 allora ac ≤ bc La disuguaglianza si conserva Dim. sia a ≤ b ⇒ b - a ≥ 0 ⇒ (b - a)c ≥ 0 ⇒ cb - ac ≥ 0 ⇒ cb ≥ ac
- Se a ≤ b e c ≤ 0 allora ac ≥ bc La disuguaglianza cambia verso Dim. sia c ≤ 0 ⇒ -c ≥ 0 ⇒ 0 ≤ -c ⇒ 0 ≤ c 2 ⇒ a - c ≤ b - c ⇒ ac ≤ bc
Numeri Reali ℝ
Sono definite due operazioni: somma e prodotto (ℝ, +, ·)
Assiomi sulle operazioni con i numeri reali
Proprietà non dimostrabili ∀a,b,c ∈ ℝ
- Proprietà associativa
(a + b) + c = a + (b + c) a (b · c) = (a · b) · c
- Proprietà commutativa
a + b = b + a a · b = b · a
- Proprietà distributiva
a (b + c) = (a · b) + (a · c)
- Esistenza degli elementi neutri
∃0ℝ Oℝ + a = a + Oℝ = a
∃1ℝ a · 1ℝ = a
- Esistenza dell'opposto
∃ −a ∈ ℝ / (a + (−a)) = (−a) + a = 0
- Esistenza dell'inverso
∀a ≠ 0 ∃a−1 ∈ ℝ / (a−1)· a = (a−1) a = 1
Proprietà dimostrabili usando gli assiomi
- Regola di semplificazione
a + c = b + c ⇒ a = b
Dim. Sia a + c = b + c
= a + O = b + O = a + ((c + (−c))) = (a + c) + (−c) =
= (b + c) + (−c) = b + (c + (−c)) = b + O = b
- Annulamento del prodotto
a · 0 = 0
Dim. Sia G(a · 0) = (a · 0) + (a · 0) = a (1 + 0) = a · 1 = a = a + 0
=> (a · 0) + a = a + (a · 0)
=> (a · 0) = 0
- Prop. q· b = 0 ⇒ q = 0 o b = 0
Dim. Sia a· b = 0
=> a = 0 o b = 0
Se a = 0 ⇒ (a · 1)· (b · b−1) = (a · b)· b−1 = 0· b−1 = 0
Sottrazione
b − a ≝ b + (−a)
Divisione
ba ≝ b · a−1 se a ≠ 0
1)
A ⊆ B ⟺ B⊂ Ā
- x ∈ B ⟹ ¬x ∈ Ā ⟹ x ∉ Ā ⟹ x ∈ Ā
- x ∈ Ā ⟹ x ∉ B ⟹ x ∈ A ⟹ x ∈ B
2)
A ∩ (B ∪ C) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C)
- x ∈ A ∩ (B ∪ C) ⟹ x ∈ A e x ∈ (B ∪ C) ⟹ x ∈ A e x ∈ B o x ∈ C
- ⟹ x ∈ (A ∩ B) ∪ x ∈ (A ∩ C)
- x ∈ (A ∩ B) ∪ (A ∩ C) ⟹ x ∈ A e x ∈ B o x ∈ A e x ∈ C
- ⟹ x ∈ A e x ∈ B o x ∈ C ⟹ x ∈ A ∩ (B ∪ C)
3)
Ē (A ∪ B) = Ē A ∩ Ē B
- x ∈ Ē (A ∪ B) ⟹ x ∉ (A ∪ B) ⟹ x ∉ A e x ∉ B
- ⟹ x ∈ Ē A e x ∈ Ē B ⟹ x ∈ Ē A ∪ Ē B
- vado al contrario
4)
a + a̅ = b + c ⟹ a = b
- a = a + 0 = a + c + c̅ = b + c + c̅ = b + 0 = b
5)
a ⋅ 0 = 0
- a + (a ⋅ 0) = a ⋅ 1 + a ⋅ 0 = a (1 + 0) = a ⋅ 1 - a ⋅ 1 - a ⋅ 0
- ⟹ 0 ⋅ (a ⋅ 0) + a ⋅ 0 ⟹ a ⋅ 0 = 0
6)
a ⋅ b = 0 ⟹ a = 0 o b = 0
- 1. Sia a ≠ 0 e b ≠ 0
- a = a ⋅ 1 = a ⋅ (b b̅) = a b b̅ = 0 ⋅ b̅ = 0
- 2. Sia a̅ ≠ 0 e b̅ ≠ 0
- b = b ⋅ 1 = b (a a̅) = a b a ≠ 0. a̅ = 0.
7. -(a·b) = (-a)b = a(-b)
-(a) b ≥ 0
-(a+b)+a b = -(a+a) b = 0·b = 0
8. a ≤ b ↔ b-a ≥ 0
=> a ≤ b a-a ≤ b-a 0 ≤ b-a
=> b-a ≥ 0 b-a ≥ 0 + a > a + 0 > a => a
9. a ≤ b e b ≤ c => a ≤ c
a ≤ b e b ≤ c => b-a ≥ 0 => b-a + c-b ≥ 0 -a+c ≥ 0 c ≥ a
c-b ≥ 0
10. Se a
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