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📐 Theorem XII.1.12(Weierstraß の最大値定理、一般化)

  • 📐 Theorem XII.1.12(Weierstraß の最大値定理、一般化) #Card
    • Euclid 空間の空でない閉有界集合上の連続関数について、Weierstraß の定理は何を主張するか。証明の骨子は。

Thm XII.1.12: 空でない閉有界部分集合 $A\subset E$(Euclid 空間)上の連続関数は、その上限・下限を実際に達成する(extrema に到達する)。

証明の骨子: $\inf_n r_n = \inf_A f$ となる狭義減少列 $(r_n)$ を取り、$f(x_n)<r_n$ となる点列 $(x_n)$ を選ぶ。cards/topology/prop-xii-1-11-compactness-equivalences(列コンパクト性)により収束部分列 $x_{n_k}\to x_\infty$ が存在し、連続性から $f(x_\infty)=\inf_A f$。

歴史的には G. Darboux(1872)の不完全な証明を G. Peano が Thm XII.1.6(イデアル版 Cantor の定理)の系として完成させた。区間から Euclid 空間の閉有界集合への一般化がこの節の到達点。