(D 8. seminář z matematiky, jaro 2020 Ukážeme si řešení 7. domácí úlohy. V úloze 3 si ukážeme jiný důkaz omezenosti spojité funkce na uzavřeném intervalu a v úloze 4 se podíváme na lineární algebru, konkrétně na vlastní podprostory jistého lineárního operátoru. 1. (7. DU) Mějme neprázdne uzavřené intervaly [o„,6n] pro všechna n e N takové, že [an+1,bn+i] C [an,6„] pro všechna n. Dokažte, že jejich průnik oc n=l Návod. Dokažte, že sup{a„ n € N} leží v průniku. Je-li navíc lim„_).00 (67j - an) = 0, pak je průnik jednobodový. Rovněž dokažte. Ukažte příklad posloupnosti do sebe vnořených otevřených intervalů, pro které je průnik prázdný. / 1. (7. DU) Mějme neprázdné uzavřené intervaly [an,bn] pro všechna n G N takové, že [an+i, bn+i] C [an, bn] pro všechna n. Dokažte, že jejich průnik oc n=l Návod. Dokažte, že sup{a„ n e N} leží v průniku. Je-li navíc limra_>00(6ra — an) = 0, pak je průnik jednobodový. Rovněž dokažte. Ukažte příklad posloupnosti do sebe vnořených otevřených intervalů, pro které je průnik prázdný. fíu.i&ti>0 p^jWJyči ^me^j'eC ^eUc^t^A^o, f) [ču, = 0. .4a~ - fa A^^d * Mď^-xjJ j * © 2. (7. DU) Najděte příklad spojité funkce na otevřeném intervalu (a, b), která není na (a, b) omezená shora ani zdola. Najděte příklad spojité funkce na otevřeném intervalu (a, b), která je omezená shora i zdola, ale na (a, 6) nenabývá svého maxima ani minima. i 0u'MaA> ./ysyi'^ /TVKÁce, a& /MjAA/, /PUSU ^ttyo&tá**, A^Ú^i^ —r 2. r b \ —~~i 2- £ti) - y /m- Ca, >). ® 3 Pomocí tvrzení v příkladu 1 dokažte, že každá spojitá reálná funkce na uzavřeném intervalu [a, b] je shora omezená. istCtfy ř **** ÓL^J^O. Ta/Ku flt 4^S»^L4<^ó ^l^^&čZ^t 1 / yU—?^ /- © 3. Pomocí tvrzení v příkladu 1 dokažte, že každá spojitá reálná funkce na uzavřeném intervalu [a, b] je shora omezená. © 5 4. Nechť U je vektorový prostor narfR nebo C a ip : U U je lineární zobrazení s vlastností tp o ^ = id, tj. p(p(u)) = u pro všechny vektory u e U. Dokažte, že pak je prostor U direktním součtem vlastních podprostorů k vlastním číslům 1 a -1, tj. U = kev((p - id) © ker((ý3 + id). 2. / 2- SAeUt. 7- 4. Nechť U je vektorový prostor n^/M nebo Ca^: U -» t/ je lineární zobrazení s vlastností ^ o