Dubbio Dimostrazione Teorema Invertibilita' Locale
Buongiorno 
Stavo leggendo la dimostrazione del teorema di invertibilita' locale per le funzioni implicite
ed ho alcuni dubbi che non riesco a chiarire in merito ad alcuni passaggi della dimostrazione
$A$ aperto di $ cc(R)^{n} $ ed $f: A -> cc(R)^{n}$ di classe $C^1(A)$ sia $x_0 in A$
Supponiamo che il determinante Jacobiano sia non nullo in $x_0$
Inizia col dimostrare che esiste un intorno di $x_0$ in cui $f$ e' iniettiva
Dunque dice che in caso contrario esisterebbero per ogni $k in N$ $x^1_k , x^(2)_k in B_(1/k)(x_0)$ tali che $f(x^1_k) = f(x^(2)_k)$.
Per il teorema di lagrange applicato alle componenti $f_i$ esiste $x^i_k in B_(1/k)(x_0) $ tale che $(Df_i(x^i_k), x^(2)_k - x^1_k) = 0$
a questo punto c'e' la parte che non capisco, dice:
posto $v_k = (x^(2)_k - x^1_k)/| x^(2)_k - x^1_k| $ esiste un estratta $v_(k_r)$ convergente ad un $v_0$ con $|v_0| = 1$
Anzitutto non capisco perche' esiste tale estratta convergente a quel versore.
Poi prosegue, poiche' $x^i_(k_r) -> x_0$ si ha passando al limite che $(Df_i(x_0), v_0) = 0$
Questi ultimi due passaggi mi sono oscuri.
Qualcuno mi darebbe una mano?
Ringrazio anticipatamente

Stavo leggendo la dimostrazione del teorema di invertibilita' locale per le funzioni implicite
ed ho alcuni dubbi che non riesco a chiarire in merito ad alcuni passaggi della dimostrazione
$A$ aperto di $ cc(R)^{n} $ ed $f: A -> cc(R)^{n}$ di classe $C^1(A)$ sia $x_0 in A$
Supponiamo che il determinante Jacobiano sia non nullo in $x_0$
Inizia col dimostrare che esiste un intorno di $x_0$ in cui $f$ e' iniettiva
Dunque dice che in caso contrario esisterebbero per ogni $k in N$ $x^1_k , x^(2)_k in B_(1/k)(x_0)$ tali che $f(x^1_k) = f(x^(2)_k)$.
Per il teorema di lagrange applicato alle componenti $f_i$ esiste $x^i_k in B_(1/k)(x_0) $ tale che $(Df_i(x^i_k), x^(2)_k - x^1_k) = 0$
a questo punto c'e' la parte che non capisco, dice:
posto $v_k = (x^(2)_k - x^1_k)/| x^(2)_k - x^1_k| $ esiste un estratta $v_(k_r)$ convergente ad un $v_0$ con $|v_0| = 1$
Anzitutto non capisco perche' esiste tale estratta convergente a quel versore.
Poi prosegue, poiche' $x^i_(k_r) -> x_0$ si ha passando al limite che $(Df_i(x_0), v_0) = 0$
Questi ultimi due passaggi mi sono oscuri.
Qualcuno mi darebbe una mano?
Ringrazio anticipatamente

Risposte
Il primo passaggio dovrebbe essere semplicemente per Bolzano-Weierstrass (o meglio per compattezza): i $v_k$ sono tutti limitati (in particolare di norma $1$) e quindi la loro successione ammette un'estratta convergente. Inoltre poiché la norma è una funzione continua è evidente che il limite dell'estratta ha norma $1$.
Il secondo passaggio si ha per continuità: la successione $x_{k_r}$ converge a $x_0$ perché l'$r$-esimo punto sta nella palla $B_{1/k_r}(x_0)$ e poiché $f$ è almeno $C^1$ si ha che $Df_i (x_{k}) \to Df_i (x_0)$.
Il secondo passaggio si ha per continuità: la successione $x_{k_r}$ converge a $x_0$ perché l'$r$-esimo punto sta nella palla $B_{1/k_r}(x_0)$ e poiché $f$ è almeno $C^1$ si ha che $Df_i (x_{k}) \to Df_i (x_0)$.