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stetige Fkt.: Frage
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 13:20 Mo 11.07.2005
Autor: Brinchen

Hallihallo!

Da bin ich mal wieder... ;-) Tja, der Countdown läuft...

Habe folgende Aufgabe zu lösen:

Geben Sie eine Funktion mit stetigem Träger an, die auf der 3-dimensionalen Scheibe {(x,y,z) [mm] \in \IR^{3} |x^{2}+y^{2}+z^{2} \le1} [/mm] den Wert 1 annimmt.

Weiß nur überhaupt nicht, wie ich da anfangen soll. Könnte mir vielleicht jemand eine andere ähnliche Aufgabe mal aufschreiben oder den Weg beschreiben? Das wäre supersupersuper... :-)

Danke, Brinchen

        
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stetige Fkt.: Frage
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:55 Mo 11.07.2005
Autor: Toellner

Was ist ein stetiger "Träger"? Kannst Du eine kurze Definition geben? Und wieso heißt das eine "dreidimensionale Scheibe"? Ich hätte dazu einfach "Kugel" gesagt.

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stetige Fkt.: Definition
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:35 Mo 11.07.2005
Autor: Brinchen

sei X top. Raum, f eine Abbildung von X in die reellen Zahlen.
Dann ist der Träger von f der Abschluss über der Menge aller x aus X, für die f(x)  [mm] \not= [/mm] 0 (d.h. alle Berührpunkte vom Urbild von f im Bereich  [mm] \IR [/mm] ohne die 0.

Kannst du da jetzt was mit anfangen?

Und was die dreidimensionale Scheibe angeht... ja, hast recht, die würde ich eigentlich auch mit Kugel bezeichnen :-)

Liebe Grüße, Brinchen



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stetige Fkt.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:41 Mo 11.07.2005
Autor: Stefan

Hallo Brinchen!

Es ist schon klar, was ein Träger ist. ;-)

Aber was bitteschön ist ein stetiger Träger?

Oder meinst du man soll eine stetige Funktion mit kompaktem Träger angeben?

Das würde dann Sinn machen. ;-)

Viele Grüße
Stefan

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stetige Fkt.: Rückfrage
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:14 Mo 11.07.2005
Autor: Toellner

Hallo,

nach Stefans und Brienchens Definition bzw. Frage würde ich die Funktion f auf der ganzen Kugel = 1 setzen und fertig. Dann ist das Urbild von 1  [mm] \not= [/mm] 0 die ganze Kugel, die nebenbei kompakt ist. Das kann doch wohl nicht der Sinn der Aufgabenstellung gewesen sein?


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stetige Fkt.: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 19:21 Mo 11.07.2005
Autor: Stefan

Hallo!

Naja, die Funktion soll ja wohl auf dem ganzen [mm] $\IR^3$ [/mm] stetig sein und kompakten Träger haben. Sie ist also schon konstant gleich $1$ auf der Kugel, aber man muss sie dann schon "stetig auslaufen" lassen außerhalb der Kugel. Ich sage ja nicht, dass das schwierig ist, aber man muss es halt man gesehen haben.

Liebe Grüße
Stefan

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stetige Fkt.: Rückfrage
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:29 Di 12.07.2005
Autor: Brinchen

Hallo!

Find ich ja lieb, dass ihr hier so drüber diskutiert...

Allerdings weiß ich leider immer noch nicht, wie ich das nun lösen soll. Was bedeutet denn stetig fortsetzen???

Vielen Dank für eure Hilfe,

Brinchen

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stetige Fkt.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:29 Mi 13.07.2005
Autor: angela.h.b.

>...
> Allerdings weiß ich leider immer noch nicht, wie ich das
> nun lösen soll. Was bedeutet denn stetig fortsetzen???

Hallo,
ersteres weiß ich leider auch nicht. Da fehlen mir Kenntnisse. Oder Fantasie.

stetig fortsetzen: damit ist gemeint, daß Du die auf der Kreisscheibe/Kugel durch f=1 definierte Funktion zu einer Funktion auf ganz [mm] \IR^3 [/mm] fortsetzen sollst, also auf [mm] \IR^3\Kreisscheibe [/mm] auch noch definieren. Und zwar nicht irgendwie, sondern so, daß sie auf ganz [mm] \IR^3 [/mm] stetig ist. Der Knackpunkt ist die Stetigkeit auf dem  Rand der Kreisscheibe.
Die Kreisscheibe soll ja wohl der Träger sein. Also ist alles "außerhalb" =0, und man muß sich was Raffiniertes einfallen lassen, um das zu überbrücken. Es müßte etwas ganz, ganz Steiles sein. Nur was???

Gruß v. Angela




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stetige Fkt.: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:55 Do 14.07.2005
Autor: holy_diver_80

Hallo Brinchen,

Am einfachsten geht die Sache wohl mittels Kugelkoordinaten über die Bühne. Ich hoffe, Du bist damit vertraut, sonst frag einfach nach.

In den Kugelkoordinaten sieht die Funktion vorerst so aus:

[mm] f(r,\phi,\psi) [/mm] = 1 für 0 [mm] \le [/mm] r [mm] \le [/mm] 1

"Weit" draußen soll sie 0 sein, etwa:

[mm] f(r,\phi,\psi) [/mm] = 0 für r [mm] \ge [/mm] 2

Wie kriegt man das nun zusammen? Am einfachsten so:

[mm] f(r,\phi,\psi) [/mm] = 2-r für 1 < r < 2. Zusammengesetzt sieht die mögliche stetige Fortsetzung also so aus:

[mm] f(r,\phi,\psi)=\begin{cases} 1 & \mbox{für } 0 \le r \le 1 \\ 2-r & \mbox{für } 1 < r < 2 \\ 0 & \mbox{für } 2 \le r \end{cases} [/mm]

In den Kugelkoordinaten ist diese Funktion offensichtlich stetig, also auch in den üblichen Koordinaten. Wie sieht die Funktion aber in den üblichen Koordinaten aus?

Fast genau so, wie in den Kugelkoordinaten. Statt dessen heißt es nur f(x,y,z) = ... , und anstatt r heißt es jetzt [mm] \sqrt{x^2+y^2+z^2}, [/mm] also:

[mm] f(x,y,z)=\begin{cases} 1 & \mbox{für } 0 \le \sqrt{x^2+y^2+z^2} \le 1 \\ 2-\sqrt{x^2+y^2+z^2} & \mbox{für } 1 < \sqrt{x^2+y^2+z^2} < 2 \\ 0 & \mbox{für } 2 \le \sqrt{x^2+y^2+z^2} \end{cases} [/mm]

Ich hoffe, jetzt ist alles klar.

Liebe Grüße,
Holy Diver

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stetige Fkt.: Doch keine Frage.
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 09:24 Do 14.07.2005
Autor: angela.h.b.


>
>  
> [mm]f(x,y,z)=\begin{cases} 1 & \mbox{für } 0 \le \sqrt{x^2+y^2+z^2} \le 1 \\ 2-\sqrt{x^2+y^2+z^2} & \mbox{für } 1 < \sqrt{x^2+y^2+z^2} < 2 \\ 0 & \mbox{für } 2 \le \sqrt{x^2+y^2+z^2} \end{cases}[/mm]
>  
> Ich hoffe, jetzt ist alles klar.

Hallo,

mir nicht:
es war doch davon die Rede, daß die abgeschlossenen Kugel mit Radius 1 der Träger sein soll, was hier nicht der Fall ist.

Gruß v. Angela

Oh, ich hab' mir die Aufgabe falsch gemerkt, hab' ich gerade gesehen. Somit sind alle Unklarheiten beseitigt und diese Frage ist keine mehr. G.v. Angela

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