Luận văn Hàm khả vi, liên tục phi acsimet

Các số p-adic đã được xây dựng hơn một thế kỉ nay nhưng giải tích p-adic chỉ mới phát triển mạnh mẽ và trở thành chuyên ngành độc lập trong lý thuyết số khoảng 40 năm. Trong giải tích thực và phức, các hàm khả vi liên tục đóng vai trò quan trọng, do đó một cách tự nhiên đặt ra cho ta vấn đề nghiên cứu các hàm khả, vi liên tục trong giải tích phi Acsimet. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu về các hàm khả vi, liên tục phi Acsimet. Trong luận văn này chúng tôi giới thiệu khá đầy đủ cách xây dựng định nghĩa các hàm khả vi liên tục bậc 1, 2, khái quát lên cho trường hợp bậc n và những tính chất của nó. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng đưa ra một số ví dụ cụ thể cho từng trường hợp. Luận văn gồm những phần như sau: UChương IU: Trình bày các kiến thức cơ bản về các số p-adic và giải tích padic. UChương IIU: Hàm khả vi, liên tục phi Acsimet bậc 1 và bậc 2 Xây dựng và nghiên cứu các tính chất cơ bản của các hàm khả vi liên tục phi Acsimet bậc 1 và bậc 2 và cho một số ví dụ cụ thể. UChương IIIU: Hàm khả vi, liên tục phi Acsimet bậc n Xây dựng và nghiên cứu các tính chất cơ bản của các hàm khả vi liên tục phi Acsimet bậc n và cho ví dụ minh hoạ.

pdf60 trang | Chia sẻ: duongneo | Ngày: 29/07/2017 | Lượt xem: 641 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Hàm khả vi, liên tục phi acsimet, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Như Hằng HÀM KHẢ VI, LIÊN TỤC PHI ACSIMET Chuyên ngành: Đại số và lý thuyết số Mã số: 60.46.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. MỴ VINH QUANG Thành phố Hồ Chí Minh - 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình, trách nhiệm của PGS.TS.Mỵ Vinh Quang. Tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn của mình đến PGS.TS.Mỵ Vinh Quang. Tác giả xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo giảng dạy lớp cao học khóa 18 trường ĐHSP Tp Hồ Chí Minh, BGH trường ĐHSP Tp Hồ Chí Minh, Phòng Khoa học Công nghệ- Sau Đại học trường ĐHSP Tp Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tác giả trong quá trình học và nghiên cứu luận văn này. Luận văn không thể hoàn thành nếu thiếu sự chia sẻ, khích lệ của gia đình tác giả. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn của mình đến gia đình tác giả. Tác giả MỤC LỤC 0TLỜI CẢM ƠN0T ............................................................................................................................. 2 0TMỤC LỤC0T .................................................................................................................................. 3 0TKÍ HIỆU0T ...................................................................................................................................... 4 0TMỞ ĐẦU0T .................................................................................................................................... 5 0TChương 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN0T ............................................................................................. 6 0T1.1 Các khái niệm cơ bản0T ........................................................................................................ 6 0T1.1.1 Định nghĩa (Chuẩn trên trường)0T ................................................................................ 6 0T1.1.2 Ví dụ0T .......................................................................................................................... 6 0T1.1.3 Ví dụ0T .......................................................................................................................... 6 0T1.1.4 Mệnh đề0T ..................................................................................................................... 7 0T1.1.5 Định nghĩa (Đặc số của trường K)0T ............................................................................ 7 0T1.1.6 Mệnh đề (Nguyên lý tam giác cân)0T ........................................................................... 7 0T1.1.7 Mệnh đề0T ..................................................................................................................... 7 0T1.1.8 Mệnh đề0T ..................................................................................................................... 7 0T1.1.9 Mệnh đề0T ..................................................................................................................... 8 0T1.1.10 Mệnh đề0T ................................................................................................................... 8 0T1.1.11 Mệnh đề0T .................................................................................................................. 8 0T1.1.12 Định nghĩa (dãy cauchy)0T ........................................................................................ 8 0T1.1.13 Định nghĩa (hội tụ)0T ................................................................................................. 8 0T1.1.14 Định nghĩa (dãy hàm hội tụ từng điểm)0T .................................................................. 8 0T1.1.15 Định nghĩa (dãy hàm hội tụ đều)0T ............................................................................ 8 0T1.1.16 Định nghĩa (hàm liên tục)0T ...................................................................................... 9 0T1.1.17 Định nghĩa (hàm liên tục đều)0T ............................................................................... 9 0T1.1.18 Định nghĩa (hàm khả vi)0T ......................................................................................... 9 0T1.1.19 Định nghĩa0T ............................................................................................................... 9 0T1.1.20 Mệnh đề (tích các không gian Banach)0T ................................................................. 10 0T1.2 Trường các số p-adic0T....................................................................................................... 10 0TChương 2: HÀM KHẢ VI LIÊN TỤC BẬC 1 VÀ BẬC 20T ...................................................... 15 0T2.1 Hàm khả vi liên tục0T ......................................................................................................... 15 0T2.2 Hàm khả vi liên tục bậc 1 (hàm CP1P)0T ................................................................................ 17 0T2.3 Một số kết quả về hàm CP1P0T ............................................................................................... 19 0T2.4 Hàm khả vi liên tục bậc hai0T ............................................................................................ 25 0TChương 3: HÀM KHẢ VI LIÊN TỤC BẬC n0T ......................................................................... 36 0T3.1 Hàm khả vi liên tục bậc n0T ............................................................................................... 36 0T3.2 Một số tính chất của hàm khả vi liên tục bậc n0T ............................................................... 37 0TKẾT LUẬN0T ............................................................................................................................... 57 0T ÀI LIỆU THAM KHẢO0T ........................................................................................................ 58 0TDANH MỤC TỪ KHOÁ0T .......................................................................................................... 59 KÍ HIỆU { }0,1,2...Ν = { }* 1, 2,3...Ν = { }0, 1, 2,...Ζ = ± ± Q: trường các số hữu tỉ QRpRP:Ptrường các số p-adic ZRpR={ x∈ QRpR, 1x ≤ } là vành các số nguyên p-adic K là trường giá trị phi Acsimet đầy đủ, chứa QRp Rnhư trường con X là tập con khác rỗng của K và không chứa điểm cô lập { } { }1 2 ( , ,..., ), ( , ,..., ), , n n n i i j X x x x x X X x x x x X x x i j ∆ = ∈ ∇ = ∈ ≠ ∀ ≠ ( )nC X K→ : tập các hàm khả vi liên tục bậc n từ X vào K ( )nBC X K→ : tập các hàm khả vi liên tục bị chặn bậc n từ X vào K n fΦ : sai phân bậc n của f MỞ ĐẦU Các số p-adic đã được xây dựng hơn một thế kỉ nay nhưng giải tích p-adic chỉ mới phát triển mạnh mẽ và trở thành chuyên ngành độc lập trong lý thuyết số khoảng 40 năm. Trong giải tích thực và phức, các hàm khả vi liên tục đóng vai trò quan trọng, do đó một cách tự nhiên đặt ra cho ta vấn đề nghiên cứu các hàm khả, vi liên tục trong giải tích phi Acsimet. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu về các hàm khả vi, liên tục phi Acsimet. Trong luận văn này chúng tôi giới thiệu khá đầy đủ cách xây dựng định nghĩa các hàm khả vi liên tục bậc 1, 2, khái quát lên cho trường hợp bậc n và những tính chất của nó. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng đưa ra một số ví dụ cụ thể cho từng trường hợp. Luận văn gồm những phần như sau: UChương IU: Trình bày các kiến thức cơ bản về các số p-adic và giải tích p- adic. UChương IIU: Hàm khả vi, liên tục phi Acsimet bậc 1 và bậc 2 Xây dựng và nghiên cứu các tính chất cơ bản của các hàm khả vi liên tục phi Acsimet bậc 1 và bậc 2 và cho một số ví dụ cụ thể. UChương IIIU: Hàm khả vi, liên tục phi Acsimet bậc n Xây dựng và nghiên cứu các tính chất cơ bản của các hàm khả vi liên tục phi Acsimet bậc n và cho ví dụ minh hoạ. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên có thể vẫn còn thiếu sót. Kính mong quý thầy cô và quý độc giả góp ý để luận văn được hoàn thiện hơn. Chương 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN 1.1 Các khái niệm cơ bản 1.1.1 Định nghĩa (Chuẩn trên trường) Cho K là một trường, chuẩn trên K là ánh xạ : K →R thỏa: i) , 0, 0 0x K x x x∀ ∈ ≥ = ⇔ = ii) x, y Kx y x y+ ≤ + ∀ ∈ (bất đẳng thức tam giác) iii) x, y Kxy x y= ∀ ∈ Cặp (K, ) gọi là trường giá trị Trong định nghĩa trên, nếu ta thay ii) bởi ii’) như sau: { }ax , x, y Kx y m x y+ ≤ ∀ ∈ thì khi đó (K, ) gọi là trường giá trị phi Acsimet và ( ii’) gọi là bất đẳng thức tam giác mạnh) Mêtric cảm sinh bởi chuẩn phi Acsimet gọi là siêu mêtric. Trong luận văn này,(nếu không nói gì thêm) ta chỉ nghiên cứu các trường giá trị K là phi Acsimet. 1.1.2 Ví dụ Mọi trường K cùng với chuẩn tầm thường là trường giá trị phi Acsimet. 1.1.3 Ví dụ Ta xét trường số hữu tỉ Q với chuẩn p :Q→R được xây dựng như sau: p là số nguyên tố, với mỗi n∈Z, ta định nghĩa ordRpRn là số tự nhiên i sao cho pPiP chia hết n và pPi+1P không chia hết n. x∈Q, x= a b , a,b∈Z, ta định nghĩa ordRpRx= ordRpRa- ordRpRb Khi đó p được định nghĩa: p-ord 0, x=0 p , x 0xp x =  ≠ Trường Q cùng với chuẩn p là trường giá trị phi Acsimet. 1.1.4 Mệnh đề i) x x− = ii) 1 1 x x = iii) K1 1, 1K = là phần tử đơn vị của trường K 1.1.5 Định nghĩa (Đặc số của trường K) Trường K gọi là trường có đặc số 0 nếu n∈N sao cho n K1 =0 thì n=0. Kí hiệu: char(K)=0 Trường K gọi là trường có đặc số p nếu p là số tự nhiên nhỏ nhất (khác 0) sao cho p K1 =0 (ta chứng minh được p là số nguyên tố). Kí hiệu: char(K)=p 1.1.6 Mệnh đề (Nguyên lý tam giác cân) { }x, y K mà x thì x+y ax ,y m x y∀ ∈ ≠ = 1.1.7 Mệnh đề { }( , ) , B a r x K x a r− = ∈ − < và { }( , ) , B a r x K x a r= ∈ − ≤ là các quả cầu tâm a, bán kính r, vừa là tập đóng vừa là tập mở. Mọi điểm thuộc quả cầu đều là tâm của quả cầu đó. 1.1.8 Mệnh đề Hai quả cầu bất kì thì chứa nhau hoặc rời nhau. 1.1.9 Mệnh đề Nếu K là trường hữu hạn thì có duy nhất một chuẩn trên nó đó là chuẩn tầm thường. 1.1.10 Mệnh đề Hai chuẩn trên trường K được gọi là tương đương nếu chúng cảm sinh ra cùng một tôpô. 1.1.11 Mệnh đề Mọi chuẩn không tầm thường trên Q đều tương đương với chuẩn trị tuyệt đối thông thường hoặc tương đương với chuẩn p-adic. 1.1.12 Định nghĩa (dãy cauchy) Dãy { }nx K⊂ là dãy Cauchy nếu 1lim 0n nx x+ − = 1.1.13 Định nghĩa (hội tụ) , : ,X K f X K⊂ → a là điểm tụ của X, b∈K lim ( ) 0 >0: 0< x-a thì ( ) x a f x b f x bε δ δ ε → = ⇔∀ > ∃ < − < 1.1.14 Định nghĩa (dãy hàm hội tụ từng điểm) Dãy hàm 1 2, ,... :f f X K→ hội tụ từng điểm về f , kí hiệu lim nf f= nếu lim ( ) ( ) x Xnf x f x= ∀ ∈ 1.1.15 Định nghĩa (dãy hàm hội tụ đều) Dãy hàm 1 2, ,... :f f X K→ hội tụ đều về f , kí hiệu lim nf f= đều nếu 0, : và x X ta có ( ) ( )nm N n m f x f xε ε∀ > ∃ ∈ ∀ > ∀ ∈ − < 1.1.16 Định nghĩa (hàm liên tục) , : ,X K f X K⊂ → f liên tục tại a∈X nếu thỏa mãn một trong các điều kiện sau: i) Với mỗi lân cận U của f (a) thì f P -1 P(U) là tập mở ii) 0 >0: 0 ∃ < − < iii) Nếu aR1R, aR2R, ∈X, lim thì lim ( ) ( )n na a f a f a= = iv) a là điểm cô lập của X v) lim ( ) ( ) x a f x f a → = 1.1.17 Định nghĩa (hàm liên tục đều) , : ,X K f X K⊂ → f liên tục đều trên X nếu 0 >0: x,y X mà x-y ( ) ( )f x f yε δ δ ε∀ > ∃ ∀ ∈ < ⇒ − < 1.1.18 Định nghĩa (hàm khả vi) , : ,X K f X K⊂ → f khả vi tại a∈X nếu đạo hàm của f tồn tại và ' ( ) ( )( ) : lim x a f x f af a x a→ − = − f khả vi trên X nếu khả vi tại mọi a thuộc X Hàm f khả vi liên tục nếu f khả vi và đạo hàm liên tục 1.1.19 Định nghĩa Cho X K⊂ Ánh xạ g: X K→ là một đẳng mêtry nếu ( ) ( ) ,g x g y x y x y X− = − ∀ ∈ . Nếu g(X) là không gian Banach thì X là không gian Banach. Ánh xạ h: X K→ là một phép đồng dạng nếu , 0Kα α∃ ∈ ≠ : ( ) ( ) ,h x h y x y x y Xα− = − ∀ ∈ , nếu 0 1α< < thì h là phép co. Nếu h là phép co trên X và K là không gian Banach thì h có điểm bất động trên X. 1.1.20 Mệnh đề (tích các không gian Banach) Cho 1,..., nE E là các K-không gian Banach lần lượt với chuẩn 1 ,..., n thì 1 ... nE E× × là K-không gian Banach với chuẩn 1: ... nE E R× × → xác định bởi ( )1 1 1,..., ...n n nx x x x= ∨ ∨ trong đó { }1 1 11 1... ax ,...,n n nx x m x x∨ ∨ = 1.2 Trường các số p-adic QRpR là bao đủ của Q theo chuẩn p-adic gọi là trường các số p-adic. Kí hiệu S là tập các dãy số Cauchy thuộc Q theo chuẩn p-adic R pR , trên S ta xác định quan hệ tương đương ~ như sau: {xRnR}~{yRnR} khi và chỉ khi lim (xRnR-yRnR)=0 (theo chuẩn p-adic) Phần tử của QRpR là các lớp tương đương theo quan hệ ~ với phép cộng và phép nhân trên QRpR được định nghĩa như sau: { } { } { } { }{ } { }. . x n n n x n n n x y x y x y x y + = + = QRp R cùng với phép cộng và phép nhân định nghĩa như trên lập thành một trường gọi là trường các số p-adic. Q được xem là trường con của QRpR với ánh xạ nhúng i: pQ Q→ biến mỗi phần tử { } pQ thành a Qa∈ ∈ . Q dày đặc trong QRpRP Với mỗi phần tử pQa∈ suy ra a={ }na và lim na a= QRpR là trường đầy đủ nhưng không đóng đại số QRpR là tập compac địa phương nhưng không là tập compac. U1.2.1 Mệnh đềU (Khai triển p-adic) pQx∈ , x có thể biểu diễn dưới dạng chuỗi như sau: j, m Z, 0 a j j j m x a p p ∞ = = ∈ ≤ <∑ Biểu diễn trên gọi là khai triển p-adic của x Trong khai triển này, nếu i là số nguyên nhỏ nhất để aRiR ≠ 0 thì ix p−= U1.2.2 Định nghĩaU (Số nguyên p-adic) { }pQ , 1pZ x x= ∈ ≤ là vành con của QRpR gọi là vành các số nguyên p-adic. Nếu px Z∈ thì khai triển p-adic của x có dạng j 0 , 0 ajj j x a p p ∞ = = ≤ <∑ U1.2.3 Mệnh đề ZRpR là tập compac, đầy đủ. U1.2.4 Mệnh đề { }*p pQ Q \ 0= , tập giá trị của *pQ là { }*pQ ,p Zα α= ∈ 1.3 Một số kết quả của giải tích phi Acsimet: U1.3.1 Mệnh đề Cho X K⊂ và { },iU i I∈ là một bao phủ của X (URiRP Pvừa đóng vừa mở trong X), 0r > . Khi đó :j jj IX B B∈= ∪ là các quả cầu có bán kính r≤ . U1.3.2 Mệnh đề ( )C X K→ là không gian K-tuyến tính gồm tất cả các hàm liên tục từ X K→ ( )UC X K→ là không gian K-tuyến tính gồm tất cả các hàm liên tục đều từ X K→ ( )B X K→ gồm các hàm :f X K→ sao cho ( ){ }: sup :f f x x X∞ = ∈ < ∞ . Khi đó ( )B X K→ là không gian Banach với chuẩn ∞ ( )BC X K→ là không gian K-tuyến tính gồm tất cả các hàm liên tục bị chặn từ X K→ bởi chuẩn ∞ ( )BUC X K→ là không gian K-tuyến tính gồm tất cả các hàm liên tục đều, bị chặn từ X K→ bởi chuẩn ∞ U1.3.3 Mệnh đề ( )C X K→ và ( )UC X K→ là các tập đóng với tính hội tụ đều, tức là nếu ( ) ( )( )1 2, ,... f f C X K UC X K⊂ → ⊂ → và lim nf f= đều thì ( ) ( )( ) f C X K f UC X K∈ → ∈ → ( )BC X K→ và ( )BUC X K→ là các không gian con đóng của ( )B X K→ do đó ( )BC X K→ , ( )BUC X K→ là các không gian Banach. U1.3.4 Mệnh đề Xét chuỗi lũy thừa n 0 , ann n a x K ∞ = ∈∑ Miền hội tụ của chuỗi lũy thừa là {x∈K: 0 n n n a x ∞ = ∑ hội tụ} Bán kính hội tụ của chuỗi là ( ) 1: lim n naρ −= , chuỗi hội tụ nếu x ρ< và phân kì nếu x ρ> A={ },x K x ρ∈ = , chuỗi lũy thừa hội tụ trên A hoặc không hội tụ tại bất kì điểm nào thuộc A U1.3.5 Mệnh đề Cho aR1R, aR2R, là dãy trong K i) Nếu lim aRnR=a và a khác 0 thì na a= với n đủ lớn ii) 0 n n a ∞ = ∑ hội tụ khi và chỉ khi lim aRnR=0 U1.3.6 Định nghĩa x, y ∈K, quả cầu nhỏ nhất chứa x và y kí hiệu [x,y] Tập con X của K gọi là tập lồi nếu với mọi x, y thuộc K thì [x,y] ⊂K U1.3.7 Định nghĩa Cho D là tập lồi mở con của K, hàm f gọi là giải tích trên D nếu tồn tại u thuộc D và aR1R,aR2R,thuộc K sao cho ( ) 0 ( ) nn n f x a x u ∞ = = −∑ với mọi x thuộc D U1.3.8 Định nghĩa f : X K→ là hàm giải tích địa phương trên X nếu với mọi a thuộc X đều tồn tại lân cận U ⊂ X sao cho /f U giải tích. U1.3.9 Định nghĩa f : X K→ là hàm hằng địa phương nếu với mọi x thuộc X đều tồn tại lân cận U của x sao cho f là hàm hằng trên U X∩ U1.3.10 Ví dụ Với mỗi tập mở U con X ta xây dựng hàm đặc trưng Uξ như sau: 1, x U : 0, x X\UU ξ ∈ =  ∈ Hàm Uξ là hàm hằng địa phương. U1.3.11 Mệnh đề Nếu f là hàm hằng địa phương trên X thì iiX U= ∪ trong đó f là hàm hằng trên mỗi URiR Hàm hằng địa phương khả vi và có đạo hàm liên tục (đạo hàm đồng nhất 0). U1.3.12 Mệnh đề Cho :f X K→ liên tục, khi đó tồn tại dãy hàm hằng địa phương 1 2, ,... :f f X K→ sao cho lim nf f= đều Tập tất cả các hàm hằng địa phương bị chặn hình thành không gian con dày đặc của ( )BC X K→ UChứng minh Với n N∈ , ta định nghĩa quan hệ ~ trên X như sau: ~x y nếu ( ) ( ) 1f x f y n − < Khi đó ~ là quan hệ tương đương trên X nên X được phân hoạch thành các lớp tương đương iU , i I∈ ( iU vừa đóng vừa mở) Với mỗi iU ta chọn i ia U∈ x X∀ ∈ thì x chỉ thuộc một iU nào đó. Ta định nghĩa :nf X K→ như sau: ( ) ( )n if x f a= ; ( ), i ix a U∈ Rõ ràng nf là hàm hằng địa phương và ( ) ( ) 1 nf x f x n − < Vậy lim nf f= đều. Chương 2: HÀM KHẢ VI LIÊN TỤC BẬC 1 VÀ BẬC 2 Trong chương này chúng tôi sẽ trình bày những điểm khác nhau về hàm khả vi liên tục giữa giải tích thực và giải tích p-adic, từ đó dẫn đến yêu cầu phải có một định nghĩa mới về hàm khả vi liên tục trong trường hợp phi Acsimet nhằm thỏa mãn một số tính chất nền tảng về hàm khả vi liên tục đã biết. Sau đó, chúng tôi trình bày một số kết quả về hàm khả vi liên tục bậc 1 và bậc 2 trong giải tích phi Acsimet. 2.1 Hàm khả vi liên tục Định lý giá trị trung bình trong giải tích thực nói rằng nếu hàm f khả vi liên tục trên đoạn [x,y] thì sẽ tồn tại c thuộc (x,y) sao cho ( )'( ) ( ) ( )f x f y f c x y− = − Hàm khả vi liên tục như đã định nghĩa ở chương 1 là hàm khả vi và có đạo hàm liên tục, theo định lý giá trị trung bình ta có ngay kết quả quen thuộc trong giải tích thực là nếu hàm f có đạo hàm đồng nhất bằng 0 trên một đoạn thì f sẽ là hàm hằng trên đoạn đó. Trong trường hợp phi Acsimet, định lí giá trị trung bình không còn đúng nữa. Tồn tại hàm khả vi, có đạo hàm bằng 0 nhưng không phải hàm hằng. U2.1.1 Ví dụ U(Hàm khả vi, có đạo hàm bằng 0 nhưng không phải hàm hằng) Cho hàm p: Qpg Z → được cho bởi công thức ! 0 0 i i i i i i g a p a p ∞ ∞ = =   =    ∑ ∑ . Khi đó g là hàm khả vi , g’=0 nhưng g không là hàm hằng. UChứng minh Ta có g xây dựng như trên là ánh xạ và nếu , , x-y kpx y Z p−∈ = thì !g(x)-g(y) kp−= nên g là đơn ánh. Mặt khác ! ! ( ) ( ) 0 khi x y (k ) k k k k g x g y p p x y p p − − − = = → → →∞ − hay gP’P=0 Như vậy gP’P=0 và g không phải hàm hằng (vì g đơn ánh). Trong giải tích thực, ta lại có tính chất: hàm f :(a,b) →R khả vi liên tục và đạo hàm f P ’ P(c)P P khác 0 (c thuộc (a,b)) thì f khả nghịch trong lân cận nào đó của c. Tính chất này không đúng trong trường hợp phi Acsimet. U2.1.2 Ví dụU (Hàm f khả vi liên tục, có ( )' 0 0f ≠ nhưng không khả nghịch trong bất kì lân cận nào của 0) Cho p: Qpf Z → , ( ) 2 , : ,x \ n n p n x p x B f x x Z B  − ∈=  ∈ ∪ với { }2: n nn pB x Z x p p−= ∈ − < . Khi đó f P ’ P=1 tại mọi điểm và f không khả nghịch trong bất kì lân cận nào của 0 UChứng minh Đầu tiên, ta nhận thấy rằng nếu nx p≠ thì { } { } 2ax , ax x ,n n n nx p m x p m p p− −− = = > , vì vậy nếu nx B∈ thì n nx p p−= = . Do đó, nB vừa là tập đóng vừa là tập mở và ,n mB B rời nhau m n∀ ≠ . Mặt khác, do n np B∈ suy ra 2( )n n nf p p p= − mà 2n np p− không thuộc bất kì mB nào nên 2 2( )n n n nf p p p p− = − . Do đó f không đơn ánh trong bất kì lân cận nào của 0. Kế đến ta chứng minh f P ’ P=1 tại mọi điểm trên ZRpR\{0} Đặt ( ) : ( )g x x f x= − như vậy 2 p n , ( ) 0 , x Z \ B n np x Bg x  ∈=  ∈ ∪ g(x) xây dựng như trên là hàm hằng địa phương trên ZRpR\{0} nên gP’P=0 trên ZRpR\{0}, suy ra f P ’ P(x)=1 trên ZRpR\{0} f P ’ P(0)=1, thật vậy lấy x pZ∈ , x≠ 0 thì: ( ) ( ) p 2 0, x Z \ 0 , n n n nn B g x g px p x B p − ∈ ∪ −  =  = ∈  Suy ra ( ) ( ) ( )' 0 0 0 lim 0 x g x g g x→ − = =
Luận văn liên quan