题目
设E是平面的有界闭集,d是E的直径,及d是E中任意两点距离的上确界,求证,在E中存在两点P1,P2使其距离为d.
提问时间:2021-03-13
答案
平面上两点x,y的距离记为D(x,y).
由d = sup{D(x,y) | x,y∈E},存在E中点列{x[n]}与{y[n]},使d-1/n < D(x[n],y[n]) ≤ d.
E是有界闭集,故点列{x[n]}存在收敛子列{x[n[k]]},收敛于某点a∈E.
设z[k] = x[n[k]],w[k] = y[n[k]].
则由n[k] ≥ k,d-1/k ≤ d-1/n[k] < D(x[n[k]],y[n[k]]) = D(z[k],w[k]) ≤ d.
再由E是有界闭集,点列{w[k]}存在收敛子列{w[k[i]]},收敛于某点b∈E.
设u[i] = z[k[i]],v[i] = w[k[i]].
则由k[i] ≥ i,d-1/i ≤ d-1/k[i] < D(z[k[i]],w[k[i]]) = D(u[i],v[i]) ≤ d.
在上式中令i → ∞,有D(u[i],v[i]) → d.
由u[i]是z[k]的子列,z[k]收敛到a,有D(u[i],a) → 0.
又v[i]收敛到b,有D(v[i],b) → 0.
而由三角不等式,D(a,b) ≥ D(u[i],v[i])-D(u[i],a)-D(v[i],b).
令i → ∞即得D(a,b) ≥ d.
但a,b∈E,由d = sup{D(x,y) | x,y∈E},得D(a,b) ≤ d.
故D(a,b) = d,a,b即为满足要求的点.
由d = sup{D(x,y) | x,y∈E},存在E中点列{x[n]}与{y[n]},使d-1/n < D(x[n],y[n]) ≤ d.
E是有界闭集,故点列{x[n]}存在收敛子列{x[n[k]]},收敛于某点a∈E.
设z[k] = x[n[k]],w[k] = y[n[k]].
则由n[k] ≥ k,d-1/k ≤ d-1/n[k] < D(x[n[k]],y[n[k]]) = D(z[k],w[k]) ≤ d.
再由E是有界闭集,点列{w[k]}存在收敛子列{w[k[i]]},收敛于某点b∈E.
设u[i] = z[k[i]],v[i] = w[k[i]].
则由k[i] ≥ i,d-1/i ≤ d-1/k[i] < D(z[k[i]],w[k[i]]) = D(u[i],v[i]) ≤ d.
在上式中令i → ∞,有D(u[i],v[i]) → d.
由u[i]是z[k]的子列,z[k]收敛到a,有D(u[i],a) → 0.
又v[i]收敛到b,有D(v[i],b) → 0.
而由三角不等式,D(a,b) ≥ D(u[i],v[i])-D(u[i],a)-D(v[i],b).
令i → ∞即得D(a,b) ≥ d.
但a,b∈E,由d = sup{D(x,y) | x,y∈E},得D(a,b) ≤ d.
故D(a,b) = d,a,b即为满足要求的点.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
奥巴马演讲不用看稿子.为什么中国领导演讲要看?
想找英语初三上学期的首字母填空练习……
英语翻译
最新试题
- 1在成人心肺复苏中,人工呼吸的频率是多少
- 2写出4个比值是1/6的比例
- 3解三元一次方程:x+y+z=2 3x-y-2z=0 x+2y-z=-3
- 4it,s time for breakfast.改为同义句
- 5某人执行一项爆破任务,引火线长度96cm,引火线燃烧速度0.8cm/s,
- 6无限的无穷小的和一定是无穷小吗?
- 7某观测站C在城A的南偏西25°的方向上,由A城出发有一条公路,走向是南偏东50°,在C处测得距C为123km的公路上B处,有一人正沿公路向A城走去,走了12km后,到达D处,此时C、D间距离为12km
- 8"像双胞胎一样"用英语怎么说,最好是一个词
- 9论语 经典句子都有哪些?
- 10将质量为m的物体从5m高处以初速度v0=8m/s水平抛出,因受跟v0同方向的恒定风力作用,
热门考点