Feladat: N.88 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Burcsi Péter ,  Frenkel Péter ,  Gyarmati Katalin ,  Makai Márton ,  Pap Gyula 
Füzet: 1996/november, 485. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Konstruktív megoldási módszer, Függvények folytonossága, Nehéz feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1995/december: N.88

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Konstruálunk egy ilyen függvényt.
Legyen a0, a1, a2, ... egy pozitív számokból álló, szigorúan monoton növő, 1-hez tartó sorozat, és legyen b0, b1, b2, ... egy pozitív számokból álló, szigorúan monoton fogyó, 0-hoz tartó sorozat.
Legyen f(0)=f(1)=0, f(a0)=b0, f(a2n-1)=bn és f(a2n)=bn-1 minden n pozitív egészre, továbbá a [0,a0], [a0,a1], [a1,a2], ... intervallumokon a függvény legyen lineáris.
A függvénynek csak az x=1 pontbeli féloldali folytonosságát vizsgáljuk, a többi pontban a folytonosság triviális. Tekintsünk egy tetszőleges pozitív ε-t. Mivel bn0, ehhez létezik olyan n0, amelyre bn0<ε. Ha a2n0+1<x<1, akkor a függvény definíciója miatt 0<f(x)<bn0<ε. A függvény tehát folytonos.
Most vizsgáljuk meg, melyik értékét hányszor veszi fel.
‐ A 0-t kétszer (x=0 és x=1);
‐ A b0-t kétszer (x=a0 és x=a2);
‐ A bn-et, ahol n1, négyszer (0 és a0 között, x=a2n-1-ben, a2n és a2n+1 között, valamint x=a2n+2-ben);
‐ A bn és bn-1 közötti értékeket négyszer (0 és a0 között, a2n-2 és a2n-1 között, a2n-1 és a2n között, valamint a2n és a2n+1 között).