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Man fixiere eine stetige, aber nirgends differenzierbare Funktion. Nach dem Approximationssatz von Weierstraß existiert eine Folge von Polynomen, die gleichmäßig auf gegen konvergiert. Die Folge konvergiert gleichmäßig auf gegen die Nullfunktion, während die Ableitungen nirgends gegen die Ableitung der Nullfunktion konvergieren. Die Folge konvergiert lokal gleichmäßig auf gegen die Betragsfunktion. Letztere ist in nicht differenzierbar, allerdings schon für. Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Eberhard Freitag, Rolf Busam: Funktionentheorie 1. 3. Auflage. Springer-Verlag 2000, ISBN 3540676414.
Der Approximationssatz von Stone-Weierstraß (nach Marshall Harvey Stone und Karl Weierstraß) ist ein Satz aus der Analysis, der sagt, unter welchen Voraussetzungen man jede stetige Funktion durch einfachere Funktionen beliebig gut approximieren kann. Satz [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Jede Unteralgebra P der Funktionenalgebra A der stetigen reellwertigen oder komplexwertigen Funktionen auf einem kompakten Hausdorff-Raum M, die punktetrennend ist:, für die keine ihrer Auswertungsfunktionen die Nullfunktion ist:, und die – im Falle, dass der Grundkörper der Körper der komplexen Zahlen ist – bezüglich komplexer Konjugation abgeschlossen ist, für die also mit jedem auch die zugehörige konjugiert komplexe Funktion in P enthalten ist, liegt bezüglich der Topologie der gleichmäßigen Konvergenz dicht in A. Das bedeutet: Jede stetige Funktion von M in den Grundkörper kann unter den angegebenen Voraussetzungen durch Funktionen aus P beliebig gut gleichmäßig approximiert werden. Folgerungen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Dieser Satz ist eine Verallgemeinerung des Approximationssatzes von Weierstraß, wonach man jede stetige Funktion gleichmäßig auf einem kompakten Intervall durch Polynome approximieren kann.
Der weierstraßsche Konvergenzsatz ist ein nach Karl Weierstraß benannter Satz aus der Funktionentheorie. Er besagt, dass die Grenzfunktion einer lokal gleichmäßig konvergenten Folge holomorpher Funktionen wiederum eine holomorphe Funktion ist. Zudem konvergieren auch sämtliche Ableitungen lokal gleichmäßig gegen die entsprechende Ableitung der Grenzfunktion. Formulierung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Sei ein Gebiet und eine Folge holomorpher Funktionen, die auf lokal gleichmäßig gegen eine Funktion konvergiert, das heißt, zu jedem gibt es eine Umgebung von, so dass auf gleichmäßig gegen konvergiert. Dann gilt: ist holomorph. Für jedes konvergiert auf lokal gleichmäßig gegen. Gegenbeispiele im Reellen [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Der weierstraßsche Konvergenzsatz ist insofern bemerkenswert, als sein reelles Analogon falsch ist: Die Grenzfunktion einer gleichmäßig konvergenten Folge differenzierbarer Funktionen muss nicht differenzierbar sein, und selbst wenn sie es ist, brauchen die Ableitungen der Folgenglieder nicht punktweise gegen die Ableitung der Grenzfunktion zu konvergieren.
Satz 5729E (Bolzano-Weierstraß) Beweis Sei A = { a n ∣ n ∈ N} A=\{a_n|\, n\in \domN\} die Menge der Folgenglieder der Folge ( a n) (a_n). Dann ist die Menge A A beschränkt; es gibt also ein abgeschlossenes Intervall mit A ⊆ [ a, b] A\subseteq [a, b]. Jetzt definieren wir die beiden Intervalle [ a, a + b 2] \ntxbraceL{a, \, \dfrac {a+b} 2} und [ a + b 2, b] \ntxbraceL{\dfrac {a+b} 2, b}. In wenigstens einem müssen unendlich viele Folgenglieder liegen. Wir nennen dieses Intervall [ a 1, b 1] [a_1, b_1] und teilen es nach obiger Prozedur. Dann sei [ a 2, b 2] [a_2, b_2] wieder ein Teilintervall, dass unendlich viele Folgenglieder enthält. Führen wir dieses Prozedur sukzessive weiter erhalten wir Intervalle [ a k, b k] [a_k, b_k], von denen wir jeweils wissen, dass sie unendlich viele Folgenglieder enthalten. Jetzt können wir Satz 5729C anwenden und wissen damit, dass es ein x ∈ ⋂ k = 1 ∞ [ a k, b k] x\in\bigcap\limits_{k=1}^\infty [a_k, b_k] gibt. Wir zeigen, dass x x Häufungspunkt der Folge ( a n) (a_n) ist.
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