Кіріспе

Математикада Эдуард Хайн мен Георг Кантордың есімімен аталатын Хайн-Кантор теоремасы, егер f екі метрикалық кеңістік X пен Y арасындағы үздіксіз функция болса және X жиыны компакт болса, онда f функциясы біркелкі үздіксіз болады. Маңызды ерекше жағдай – жабық шектелген интервалдан нақты сандарға дейінгі кез келген үздіксіз функция біркелкі үздіксіз болады.

Дәлел

Егер және екі метрикалық кеңістік болса, олардың метрикалары тиісінше және болады делік. Сондай-ақ, функция үздіксіз және жиынтық деп есептейік. Біз функцияның біркелкі үздіксіз екенін көрсетуіміз керек, яғни, кез келген оң нақты сан үшін, функция доменіндегі барлық нүктелер үшін оң нақты сан бар екенін білдіреді, яғни егер болса, онда .

Кез келген оң нақты сан қарастырайық. Үздіксіздік бойынша, домендегі кез келген нүкте үшін, кейбір оң нақты сан бар, егер болса, онда , яғни, нүктесінен арақашықтығы болса, онда нүктесінен арақашықтығы болады.

нүктесінің ашық маңайы, яғни келесі жиынтық болсын:

Әрбір нүкте өзінің маңында орналасқандықтан, жиынтығы жиынтықтың ашық жабыны болады. Жиынтық жиынтық болғандықтан, бұл жабынның шекті ішкі жабыны бар, онда әрбір ашық жиынға сәйкес радиус бар. Енді осы ашық жиындардың ең кіші радиусын анықтаймыз, яғни . Бізде оң радиустардың саны шекті болғандықтан, бұл минимум жақсы анықталған және оң. Енді осы радиус біркелкі үздіксіздік анықтамасы үшін жұмыс істейтінін көрсетейік. Егер кез келген екі үшін болса, онда бұл сандар кеңістігіміздің ашық (ішкі) жабыны құрайтындықтан, олардың бірінде болуы керек, айталық, онда бізде үшбұрыш теңсіздігі бар, яғни .

Бұл және екеуі де нүктесінен ең көп дегенде арақашықтықта екенін білдіреді. анықтамасы бойынша, бұл және екеуі де арақашықтықта екенін білдіреді. Үшбұрыш теңсіздігін қолдансақ, қажетті нәтижеге жетеміз.

жабық аралық жағдайындағы баламалы дәлелдеу үшін «Стандартты емес есептеу» мақаласын қараңыз.