Beschränkte Funktionen

Es sei $f\,:\,D\rightarrow\R$ eine Funktion.

$\tb{\exists\,}C\in\R\,\tr{\forall\,}x\in D \tr{\,:\,} \tg{f(x)\leq C}$

Es existiert ein C in R so, dass für alle x in D gilt f von x ist kleiner gleich C

f heißt dann nach oben beschränkt.

Jede solche Konstante C ist eine obere Schranke von $f(D)$.

Die kleinste obere Schranke heißt Supremum.

$\tr{\sup\limits_{\tb{x\in D}}}\,f(x) = \tg{\sup\,f(D)}$

Das Supremum aller f von x mit x Element D ist das Supremum der Bildmenge von f

$\tb{\exists\,}C\in\R\,\tr{\forall\,}x\in D \tr{\,:\,} \tg{f(x)\geq C}$

Es existiert ein C in R so, dass für alle x in D gilt f von x ist größer gleich C

f heißt dann nach unten beschränkt.

Jede solche Konstante C ist eine untere Schranke von $f(D)$.

Die größte untere Schranke heißt Infimum.

$\tr{\inf\limits_{\tb{x\in D}}}\,f(x) = \tg{\inf\,f(D)}$

Das Infimum aller f von x mit x Element D ist das Infimum des Bildes von f

Ist f nach oben und unten beschränkt, so ist f beschränkt.

Ist f nicht beschränkt, so nennt man f unbeschränkt.

Es sei $x_0\in D$.

$\tg{f(x_0)} = \tb{\max f(D)}$

f an der Stelle x null ist das Maximum der Bildmenge von f

$x_0$ heißt dann Maximalstelle von f.

Die Funktion f nimmt in $x_0$ ihr Maximum an.

$\tg{f(x_0)} = \tb{\min f(D)}$

f an der Stelle x null ist das Minimum der Bildmenge von f

$x_0$ heißt dann Minimalstelle von f.

Die Funktion f nimmt in $x_0$ ihr Minimum an.

Beispiel:

$f(x) = x^2 - 1\,\,,x\in\R$

Die Funktion f ist nach unten beschränkt:

$\tg{f(0)} = -1 = \tb{\min f(\R)}$

f an der Stelle null gleich minus eins ist das Minimum des Bildes von f

Die Funktion f ist nach oben unbeschränkt:

$\tr{\forall\,}C\in\R\,\tb{\exists\,}x\in\R \tb{\,:\,} \tg{x^2 - 1 \gt C}$

für alle C in R existiert ein x in R mit x Quadrat minus eins echt größer C

$g := f_{\tr{|}\tb{(-2, 3)}}$

g ist definiert als die Einschränkung von f auf das offene Intervall von minus zwei bis drei

$\tr{\sup\limits_{\tb{-2 \lt x\lt 3}}}\,g(x) = 8$

Das Supremum aller g von x mit minus zwei kleiner x kleiner drei ist acht