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Cálculo

Colegio Estadual Domingos De Oliveira
Sejam f, g : X → R contínuas. Prove que se X é aberto, então A = {x ∈ X ; f(x) ̸= g(x)}
é aberto e se X é fechado, então F = {x ∈ X ; f(x) = g(x)} é um conjunto fechado.
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adauto pereira ximenes

há 2 anos

Respostas

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há 8 meses

A questão envolve a análise de conjuntos relacionados a funções contínuas e suas propriedades em relação a conjuntos abertos e fechados. Vamos analisar as afirmações: 1. Se \( X \) é aberto, então \( A = \{x \in X ; f(x) \neq g(x)\} \) é aberto. Isso é verdadeiro. A função \( h(x) = f(x) - g(x) \) é contínua, e o conjunto \( A \) pode ser expresso como \( A = h^{-1}(\mathbb{R} \setminus \{0\}) \). Como \( \mathbb{R} \setminus \{0\} \) é um conjunto aberto, a pré-imagem de um conjunto aberto sob uma função contínua é aberta. 2. Se \( X \) é fechado, então \( F = \{x \in X ; f(x) = g(x)\} \) é um conjunto fechado. Isso também é verdadeiro. O conjunto \( F \) pode ser expresso como \( F = h^{-1}(\{0\}) \), onde \( h(x) = f(x) - g(x) \) é contínua. A pré-imagem de um conjunto fechado (neste caso, o conjunto \( \{0\} \)) sob uma função contínua é fechada. Portanto, ambas as afirmações são verdadeiras. Se você tiver alternativas específicas para escolher, por favor, forneça-as para que eu possa ajudá-lo a identificar a correta.

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há 2 anos

A afirmação é uma proposição matemática que precisa ser demonstrada. Vamos analisar cada caso separadamente: Se X é aberto, então A = {x ∈ X ; f(x) ̸= g(x)} é aberto: Para provar que A é aberto, precisamos mostrar que para todo ponto a ∈ A, existe um intervalo aberto contendo a e contido em A. Seja a ∈ A, então f(a) ̸= g(a). Como f e g são contínuas, existe ε > 0 tal que |f(x) - g(x)| < |f(a) - g(a)|/2 para todo x em um intervalo aberto contendo a. Seja I o intervalo aberto centrado em a com raio ε. Então, para todo x em I, temos que |f(x) - g(x)| < |f(a) - g(a)|/2 e, portanto, f(x) ̸= g(x). Logo, I está contido em A e A é aberto. Se X é fechado, então F = {x ∈ X ; f(x) = g(x)} é fechado: Para provar que F é fechado, precisamos mostrar que todo ponto de acumulação de F pertence a F. Seja a um ponto de acumulação de F. Então, existem pontos x_n e y_n em F tais que x_n → a e y_n → a. Como f e g são contínuas, temos que f(x_n) → f(a) e g(y_n) → g(a). Mas como x_n e y_n pertencem a F, temos que f(x_n) = g(x_n) e f(y_n) = g(y_n) para todo n. Tomando o limite quando n → ∞, obtemos f(a) = g(a), ou seja, a ∈ F. Portanto, F é fechado. Assim, a alternativa correta é: c) A primeira afirmação é verdadeira e a segunda afirmação é verdadeira.

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