Majoranten und Minoranten
Sei
M eine
teilweise geordnete Menge mit der Ordnung
≤. Für eine nichtleere
Teilmenge A⊆M heißt ein Element
s∈M obere Schranke von
A, wenn
a≤s für alle
a∈A gilt. Analog heißt
s untere Schranke von
A, wenn
s≤a für alle
a∈A gilt.
Existieren die obere (untere) Schranke, so heißt die
Menge nach oben (unten)
beschränkt.
Die
Menge aller
oberen Schranken von
A heißt
Majorante von
A (Bezeichnung:
Ma(A)) und die
Menge aller
unteren Schranken heißt
Minorante von
A und wird mit
Mi(A) bezeichnet.
Es ist also
Ma(A)={x∈M∣a≤x∀a∈A}
Mi(A)={x∈M∣x≤a∀a∈A}.
Beispiel
Betrachten wir die Zahl 30 und ihre
Teiler mit der Ordnung bzgl. der
Teilbarkeit als Ordnung, und sei
A={2; 5}. Dann ist
Mi(A)={1} und
Ma(A)={10; 30}.
Satz 1601 (Eigenschaften von Minorante und Majorante)
- A⊆Ma(Mi(A)) und A⊆Mi(Ma(A))
- A⊆B⟹ Ma(B)⊆Ma(A) und Mi(B)⊆Mi(A)
- Mi(Ma(Mi(A)))=Mi(A) und Ma(Mi(Ma(A)))=Ma(A).
- Für a,b∈M gilt: a≤b⟺Mi(a)⊆Mi(b) ⟺Ma(b)⊆Ma(a)
Beweis
(i) Sei
a∈A und
x∈Mi(A) beliebig. Dann ist
x≤y für alle
y∈A speziell auch
x≤a. Da
x beliebig gewählt war, gilt dies für alle
x∈Mi(A) und damit ist
a∈Ma(Mi(A)), also
A⊆Ma(Mi(A)). Analog zeigt man
A⊆Mi(Ma(A)).
(ii) Sei
x∈Ma(B), dann ist
x≥b für alle
b∈B und wegen
A⊆B auch
x≥a für alle
a∈A, also:
x∈Ma(A).
Mi(B)⊆Mi(A) geht analog.
(iii) Ersetzen wir in (i)
A durch
Ma(A), erhalten wir:
Ma(A)⊆Ma(Mi(Ma(A))). Nach (i) ist
A⊆Mi(Ma(A)) und mit (ii) gilt dann
Ma(Mi(Ma(A)))⊆Ma(A). Damit haben wir
Ma(Mi(Ma(A)))=Ma(A).
Mi(Ma(Mi(A)))=Mi(A) kann man auf die gleiche Art aus (i) und (ii) herleiten.
(iv) Sei
a≤b;
x∈Mi(a)⟹x≤a≤b, also
x∈Mi(b) und
Mi(a)⊆Mi(b);
x∈Ma(b)⟹b≥a≥x, also
x∈Ma(a) und
Ma(b)⊆Ma(a).
Mi(a)⊆Mi(b) ⟹a∈Mi(b) ⟹a≤b.
Ma(b)⊆Ma(a) ⟹b∈Ma(a) ⟹b≥a.
□
Seit die Mathematiker über die Relativitätstheorie hergefallen sind, verstehe ich sie selbst nicht mehr.
Albert Einstein
Copyright- und Lizenzinformationen: Diese Seite ist urheberrechtlich geschützt und darf
ohne Genehmigung des Autors nicht weiterverwendet werden.
Anbieterkеnnzeichnung: Mathеpеdιa von Тhοmas Stеιnfеld
• Dοrfplatz 25 • 17237 Blankеnsее
• Tel.: 01734332309 (Vodafone/D2) •
Email: cο@maτhepedιa.dе