logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Topologia, zadanie nr 1625

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

kasia93
postów: 65
2013-10-28 14:22:11

Niech zbior N bedzie wyposażony w metrykę d(n,m)=|1/-1/m|:
a) pokazać , że N jest ograniczony i wyznaczyc diam N,
b) znalezć K(2,1/3) i kule zamknieta K(2,1/3)
c) pokazac ze kazdy podzbior zbioru N jest jednoczesnie domkniety i otwarty
d)wyznaczyc Fr(n nalezy do N : n>badz rowne 3)
e)czy N jest przestrzenia spojna?


tumor
postów: 8070
2013-10-28 17:18:41

a) $diam N=sup\{d(m,n): m,n\in N\}=sup\{|\frac{1}{m}-\frac{1}{n}|: m,n\in N\}$.

Oczywiście dla $n\in N$ mamy $\frac{1}{n}\le 1$, dla $n=1$ mamy $\frac{1}{n}=1$ oraz dla każdego $\epsilon>0$ istnieje $n\in N$, że $\frac{1}{n}<\epsilon$.
Stąd $sup\{|\frac{1}{m}-\frac{1}{n}|: m,n\in N\}=1$
Skoro $diam N<\infty$ to $N$ ograniczony (definicja ograniczoności w p. metrycznych)




tumor
postów: 8070
2013-10-28 21:26:24

b)
$K(2,\frac{1}{3})=\{m\in N: |\frac{1}{2}-\frac{1}{m}|<\frac{1}{3}\}$
$\overline{K}(2,\frac{1}{3})=\{m\in N: |\frac{1}{2}-\frac{1}{m}|\le\frac{1}{3}\}$

Zauważmy, że $m=1$ nie spełnia żadnej z nierówności, czyli $m\ge 2$, czyli $|\frac{1}{2}-\frac{1}{m}|$ możemy zastąpić przez
$\frac{1}{2}-\frac{1}{m}$.

$\frac{1}{2}-\frac{1}{m}<\frac{1}{3}$
$\frac{1}{6}<\frac{1}{m}$

$K(2,\frac{1}{3})=\{2,3,4,5\}$
$\overline{K}(2,\frac{1}{3})=\{2,3,4,5,6\}$


tumor
postów: 8070
2013-10-28 21:31:38

c) ten sam warunek można wyrazić:
"zbiory jednopunktowe są otwarte".
Wówczas każdy zbiór jest otwarty, a zatem dopełnienia wszystkich zbiorów są domknięte.

Zatem sprawdzamy, że dla każdego $n\in N$ istnieje kula $K(n,r)=\{n\}$

Zatem
$r<|\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}|$.

Wystarczy zatem dobrać $r=\frac{\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}}{2}$.
Przestrzeń, w której zbiory jednopunktowe są otwarte, nazywamy dyskretną.


tumor
postów: 8070
2013-10-28 21:33:56

e) Przestrzeń dyskretna może być spójna tylko wtedy, gdy składa się z najwyżej jednego punktu. W przeciwnym razie wybieramy dowolny punkt $x$, zbiór $\{x\}$ jest otwarty i dopełnienie tego zbioru też jest otwarte (i jest niepuste), czyli przestrzeń spójna nie jest.

d) Fr co znaczy? Brzeg?

Wiadomość była modyfikowana 2013-10-28 21:35:41 przez tumor
strony: 1

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





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj