logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Topologia, zadanie nr 1073

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

mat12
postów: 221
2013-02-11 16:40:24

W $\mathbb{R^2}$rozważamy topologię produktową pochodzącą od $\tau_{n}$. Niech $A_{n}$ ={$(x,y) : x\in[0,1), y=\frac{1}{n}x$} i niech
A= $\bigcup_{n\in \mathbb{N_{1}}} A_{n}$.
A.Czy A jest spójny?
B.Czy A jest łukowo spójny?
C.Czy cl(int A) = cl(A)?
D.Czy cl(A) jest zwarty?

odpowiedzi to:
A.tak
B.tak
C.nie
D.tak


mat12
postów: 221
2013-02-11 18:06:54

jest tw.że jeśli przestrzeń jest łukowo spójna to jest też spójna.
mam napisane że $(\mathbb{R},\tau_{n})$ jest łukowo spójna więc pewnie także zbiór A z $\mathbb{R^{2}}$ z topologią pochodzacą od $\tau_{n}$ jest łukowo spójny więc również spójny.

można to tak rozumować?

w C. int A=A wtedy i tylko wtedy gdy A należy do topologii naturalnej,a tutaj A to suma zbiorów które nie należą do top.naturalnej więc nie zachodzi żądana równość w C.

w D. cl(A)będzie równe $\mathbb{R}$?


tumor
postów: 8070
2013-02-14 22:55:02

Mogłabyś powiedzieć, jaką miałaś (dokładnie) definicję łukowej spójności.

$A$ to taki grzebyk z coraz gęstszymi zębami. Jeśli weźmiemy dwa punkty należące do $A$ to łatwo je połączyć drogą homeomorficzną z odcinkiem $[0,1]$.
Zatem rzeczywiście

B. Tak.

Jeśli przestrzeń jest spójna łukowo, to musi być spójna, to wynika z własności funkcji ciągłych i spójności. Zatem

A. Tak.





tumor
postów: 8070
2013-02-14 23:11:55

Dodam, że w A i B zastanawiamy się, czy zbiór $A$ jest spójny. Twoja argumentacja pozwala pokazać, że przestrzeń $R^2$ jest łukowo spójna (jako iloczyn kartezjański dwóch przestrzeni łukowo spójnych). Ale wcale nie wiemy, czy każdy zbiór tej przestrzeni jest łukowo spójny (nie jest!!). Zatem trzeba się przyjrzeć samemu zbiorowi $A$.

C.
Argumentacja NIE JEST dobra. $A$ jest sumą zbiorów, które nie należą do topologii. Prawda. Ale to nie oznacza, że NIE JEST sumą zbiorów, które do topologii należą. :)
Zbiór $B=(0,1)$ jest sumą zbiorów $B\backslash Q $ i $B\cap Q$, oba nie należą do topologii naturalnej w $R$, a jednak $B$ jest otwarty w $R$, czyli $B=int B$. :) To taki przykład, że argumentacja jest zła. Czytasz w ogóle takie moje dygresje czy tylko odpowiedzi spisujesz?

Jeśli bierzemy iloczyn kartezjański skończenie wielu przestrzeni topologicznych, to bazą topologii produktowej są iloczyny kartezjańskie zbiorów bazowych wyjściowych topologii. Czyli w tym przypadku zbiorami bazowymi są $B_1\times B_2$, gdzie $B_1, B_2$ są bazowe w R z topologią naturalną (czyli możemy tu wziąć na przykład przedziały o końcach wymiernych, to dość oczywista baza $R$).

Zastanówmy się jaki jest zbiór $int A$.
Widzimy, jak wygląda $A$. Składa się z odcinków. Odcinki są gęste z jednej strony, ale przecież między każdymi dwoma jest szpara. :) Łączą się tylko jednym końcem w $(0,0)$. Jeśli weźmiemy jakiś $x\in A$ i zbiór bazowy (kwadracik) zawierający $x$, to ten zbiór bazowy na pewno wyjdzie poza $A$.
Zatem $A$ nie jest nadzbiorem żadnego niepustego zbioru bazowego, czyli $int A=\emptyset$.
Skoro tak, to $cl(int A)=\emptyset\neq A \subset cl A$


tumor
postów: 8070
2013-02-14 23:21:05

D.
Nie jest prawdą, że $cl A=R$

Weź zbiór $C=\{(x,y): -1\le x\le 3, -1\le y\le 3\}$

$C$ jest domknięty oraz $A\subset C$, czyli także $cl A\subset C$

$cl A$ jest zatem nie tylko domknięty (jako domknięcie), ale i ograniczony, co w $R^n$ wystarcza do zwartości.

-----

Ogólnie powinnaś się orientować, że na płaszczyźnie "wielokąt z brzegiem" jest zbiorem domkniętym w topologii naturalnej, a "wielokąt bez brzegu" zbiorem otwartym.
Dlatego wyżej napisałem "kwadraciki", bo iloczyn kartezjański przedziałów otwartych ma graficzną postać kwadratu bez brzegu. Zbiór $C$ to kwadrat z brzegiem.
Dowód domkniętości/otwartości jest dość oczywisty, więc go nie piszę. :)


strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj