b) Zeigen Sie, dass die Menge
A ={ (x,y) eR^2 : |y|^2 -3 <=|x|^3 <= arctan (1 + |x|^2 +y) } nicht leer und kompakt ist.
c) Finden Sie in R mit der Metrik d(x,y) = |arctan(x) - arctan (y)| eine abgeschlossene und beschränkte Menge ist, die nicht kompakt ist.
Bei der a) komme ich mit dem x^4 +y0^4 <= x0^4 +y^4 nicht klar. Mit anderen Wortenb bei dieser Aufgabe weiß ich nicht, wie ich vorangehen soll. Bei b) und c) meine ich auf den ersten Blick etwas probieren zu können, das kann aber sehr schnell fehlschlagen. Also beo c) könnte ich mir vorstellen, dass es sich um das Komplement einer Menge handelt?
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─ karate 15.05.2022 um 19:52
nun zu deiner zweiten Frage. Beweise bitte mal dass $|x|^2=x^2$ für alle $x\in \Bbb{R}$. wenn du das hinbekommst weisst du auch wieso die Gleichungen äquivalent sind.
Ich hoffe das ist nun klar. ─ karate 16.05.2022 um 21:32
Also zu a):
Bin gerade unterwegs und habe daher nicht viel Zeit mir Gedanken zu machen aber ich hätte das vielleicht mal versucht umzuschreiben, also $x^4+y_0^4\leq x_0^4+y^4$ ist äquivalent zu $x^4-y^4\leq x_0^4-y_0^4\Leftrightarrow (x^2+y^2)(x^2-y^2)\leq (x_0^2+y_0^2)(x_0^2-y_0^2) $. Da nun diese Gleichung erfüllt sein muss für alle $(x,y)\in S^1$ und $(x_0,y_0)\in S^1$ liegen muss folgt, dass $x^2-y^2\leq x_0^2-y_0^2$. Nun könntest du vielleicht mal schauen was für offensichtliche Werte du für $x_0, y_0$ wählen kannst. Beachte nämlich dass $x^2+y^2=1$ das heisst $x^2-y^2\leq 1$.
Hilft das weiter?
─ karate 15.05.2022 um 17:23