为什么$$d(x,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$ 因此,我们证明了: $$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,y)$$
时间: 2024-04-23 13:21:38 浏览: 8
这个结论是由三角不等式推导出来的。根据三角不等式,我们有:
$$d(x,y) \leq d(x,z) + d(z,y)$$
对于任意的 $z \in X$ 都成立。因此,我们可以找到 $z^*$,使得:
$$d(x,y) \leq d(x,z^*) + d(z^*,y)$$
即 $d(x,y)$ 是 $d(x,z^*) + d(z^*,y)$ 的一个上界。因此,我们有:
$$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,z^*) + d(z^*,y)$$
注意到 $z^*$ 是任意的,因此上式对于任意的 $z^*$ 都成立。因此,我们可以取 $z^*$ 使得 $d(x,z^*) + d(z^*,y)$ 最小,即:
$$d(x,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$
这就证明了 $\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,y)$,同时也说明了为什么 $d(x,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$。
相关问题
解释一下由于 $\epsilon$ 是任意的正数,所以: $$d(x,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$ 因此,我们证明了: $$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,y)$$
在证明中,我们首先证明了:
$$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,y) + \epsilon$$
其中 $\epsilon$ 是任意的正数。这个不等式的意义是,对于任意的 $\epsilon$,都存在 $z \in X$,使得 $d(x,z) + d(z,y) \leq d(x,y) + \epsilon$。因此,$d(x,z) + d(z,y)$ 是 $d(x,y)$ 的一个下界。
接着,我们不妨设 $\epsilon = \frac{1}{n}$,其中 $n$ 是任意的正整数。由于 $\epsilon$ 是任意的正数,所以对于任意的 $n$,都存在 $z_n \in X$,使得:
$$d(x,z_n) + d(z_n,y) \leq d(x,y) + \frac{1}{n}$$
注意到 $n$ 是任意的正整数,所以当 $n \to \infty$ 时,$\frac{1}{n} \to 0$。因此,我们有:
$$\lim_{n \to \infty}(d(x,z_n) + d(z_n,y)) \leq d(x,y)$$
又因为 $\lim_{n \to \infty}d(x,z_n) = \inf_{z \in X}d(x,z)$,$\lim_{n \to \infty}d(z_n,y) = \inf_{z \in X}d(z,y)$,所以:
$$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,y)$$
这就是我们要证明的不等式。因此,由于 $\epsilon$ 可以任意小,当 $\epsilon$ 取 $0$ 时,上述推导仍然成立。
为什么$d(x,y)$ 是 $d(x,z^) + d(z^,y)$ 的下界,同时也是 $\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$ 的上界。
非常抱歉,我的前两个回答都有误。正确的证明应该是:
首先,由三角不等式,我们有:
$$d(x,y) \leq d(x,z) + d(z,y)$$
对于任意的 $z \in X$ 都成立。因此,我们可以找到 $z^*$,使得:
$$d(x,y) \leq d(x,z^*) + d(z^*,y)$$
即 $d(x,y)$ 是 $d(x,z^*) + d(z^*,y)$ 的一个上界。因此,我们有:
$$\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y)) \leq d(x,z^*) + d(z^*,y)$$
又因为 $d(x,y) \leq d(x,z^*) + d(z^*,y)$,所以:
$$d(x,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$
因此,$d(x,y)$ 是 $\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$ 的上界。
另一方面,对于任意的 $z \in X$,我们有:
$$d(x,z) + d(z,y) \leq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$
因此,$d(x,z) + d(z,y)$ 是 $\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$ 的一个下界。因此,我们有:
$$d(x,y) \geq \inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$$
因此,$d(x,y)$ 是 $d(x,z) + d(z,y)$ 的下界,同时也是 $\inf_{z \in X}(d(x,z) + d(z,y))$ 的上界。
感谢您的耐心提问,希望我的回答能够解决您的疑惑。