Conjuntos de nivel en funciones de a casos

Conjuntos de nivel en funciones de a casos

de Juan Agustín Rivero Szwaicer -
Número de respuestas: 3

Buenas,

Tengo una duda sobre cómo saber si en una función de a casos (por ejemplo min o max) los conjuntos de nivel en los puntos de cambio de región logran encontrarse y cortar la función en una figura contínua.

Saludos

En respuesta a Juan Agustín Rivero Szwaicer

Re: Conjuntos de nivel en funciones de a casos

de Veronica Rumbo -

Hola Juan. Lo que ocurre con los conjuntos de nivel en funciones definidas por regiones depende de cómo sea la función (en particular las curvas de nivel podrían, o no, presentar discontinuidades)

Para estudiar los conjuntos de nivel en estos casos mi consejo es que en primer lugar tengas bien claro cuáles son las regiones, a nivel de dominio. Especialmente en casos donde esto no es explícito. Por decir un ejemplo de juguete, si tenemos la función f(x,y) = max\{x, y\}, podemos escribirla como

f(x,y) = x si x > y y f(x,y) = y en caso contrario.

Es decir que las distintas regiones en el dominio son los semiplanos delimitados por la recta x = y. En cada una de esas regiones la función responde a una expresión distinta (pero más sencilla digamos). Entonces Para cada una de esas regiones, estudiá los conjuntos de nivel de la expresión correspondiente como si fuesen funciones distintas. En nuestro ejemplo, tendrías que trazar las curvas de nivel para la función x en el semiplano x>y y las curvas de nivel para y en el semiplano x \leq y.

Espero que el ejemplo sirva de guía. Otra opción un poco artificial que puede ayudar es pensar en algun ejemplo de función definida por regiones pero en una sola variable como para ejercitar el concepto en un terreno más conocido. Aunque los conjuntos de nivel en estos casos suelen quedar poco interesantes.

Saludos.

En respuesta a Veronica Rumbo

Re: Conjuntos de nivel en funciones de a casos

de Juan Agustín Rivero Szwaicer -

Claro, al definir los conjuntos de nivel de cada región en ese ejemplo ¿se puede decir que no presentan discontinuidades? Porque para x>=y el conjunto de altura k es la recta x=k, y lo mismo para y>x, el conjunto de altura k es y=k para todo k. Y en la recta x=y el conjunto sería x=y=k que cumple en ambas regiones al mismo tiempo. ¿Entonces por eso se podría decir que no hay discontinuidad?

Saludos.

En respuesta a Juan Agustín Rivero Szwaicer

Re: Conjuntos de nivel en funciones de a casos

de Veronica Rumbo -

Así es. En el ejemplo que puse los conjuntos de nivel son "contínuos" (aunque oficialmente no hemos definido qué querría decir que un conjunto sea contínuo, se entiende la idea de lo que decís) y se puede explicar básicamente como vos lo hiciste.

Ahora bien, esto no ocurre para todas las funciones. Un ejercicio interesante es pensar qué tiene que pasar para que los conjuntos sean así. En especial, relacionarlo con la continuidad de la función (observación: la función que puse en el ejemplo es contínua).

Saludos