题目
7 设f(x),g(x)是定义在E上的函数,证明:(1) (x:f(x)>g(x))=bigcup_(n=1)^inftyx:f(x)>g(x)+(1)/(n);(2) (x:f(x)≥g(x))=bigcap_(n=1)^inftyx:f(x)>g(x)-(1)/(n).
7 设f(x),g(x)是定义在E上的函数,证明:
(1) {x:f(x)>g(x)}=$\bigcup_{n=1}^{\infty}\{x:f(x)>g(x)+\frac{1}{n}\}$;
(2) {x:f(x)≥g(x)}=$\bigcap_{n=1}^{\infty}\{x:f(x)>g(x)-\frac{1}{n}\}$.
题目解答
答案
(1) 证明:
- 包含关系1:若 $x$ 满足 $f(x) > g(x)$,则存在 $N$ 使得 $f(x) > g(x) + \frac{1}{N}$,故 $x$ 属于并集。
- 包含关系2:若 $x$ 属于并集,则存在 $n$ 使 $f(x) > g(x) + \frac{1}{n}$,从而 $f(x) > g(x)$。
(2) 证明:
- 包含关系1:若 $x$ 满足 $f(x) \ge g(x)$,则对任意 $n$,$f(x) > g(x) - \frac{1}{n}$,故 $x$ 属于交集。
- 包含关系2:若 $x$ 属于交集,则对任意 $n$,$f(x) > g(x) - \frac{1}{n}$,假设 $f(x) < g(x)$ 会导致矛盾,故 $f(x) \ge g(x)$。
答案:
$\boxed{\begin{array}{ll}(1) & \{x : f(x) > g(x)\} = \bigcup_{n=1}^\infty \{x : f(x) > g(x) + \frac{1}{n}\}, \$2) & \{x : f(x) \ge g(x)\} = \bigcap_{n=1}^\infty \{x : f(x) > g(x) - \frac{1}{n}\}.\end{array}}$