logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Topologia, zadanie nr 2394

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

ka_pis
postów: 11
2014-05-27 19:30:36

Proszę o pomoc w tych trzech zadankach:

1) Podać przykłady przestrzeni metrycznych $(X,d_1), (X,d_2)$ takich, aby metryki $d_1, d_2$ były równoważne, przestrzeń $(X,d_1)$ był zupełna, a przestrzeń $(X,d_2)$ zupełna nie była.
WSKAZÓWKA: Rozważyć $X=R, d_1(x,y)=|x-y|, d_2(x,y)=|arctg x- arctg y|, x,y\in R$.

2) Uzasadnić, że jeżeli przestrzeń metryczna $(X,d)$ jest zupełna, to $X$ jest zbiorem drugiej kategorii.
WSKAZÓWKA: Skorzystać z twierdzenia Baire'a.

3) Wykazać, że ciąg zdefiniowany w dowodzie twierdzenia Banach o punkcie stałym jest ciągiem Cauchy'ego.


tumor
postów: 8070
2014-05-27 20:57:38

1.
No przecież odpowiedź jest napisana. :)
Zbiór liczb rzeczywistych z $d_1$ jest przestrzenią zupełną (-> wykład). Zbiór liczb rzeczywistych z $d_2$ nie jest przestrzenią zupełną, rozważmy bowiem ciąg $x_n=n$.

Dla każdego $\epsilon >0$ istnieje $M\in \mathbb{N}$, że dla $m,n>M$ mamy
$|arctg n -arctg m|<\epsilon$, wystarczy wziąć $M>tg(\frac{\pi-\epsilon}{2})$.
Ciąg $x_n$ jest ciągiem Cauchy'ego, natomiast żadna liczba rzeczywista nie jest jego granicą.



tumor
postów: 8070
2014-05-27 21:03:09

2. Jedna z wersji twierdzenia Baire'a mówi, że w przestrzeniach zupełnych zbiory pierwszej kategorii są brzegowe.

$int X=X$, zatem $X$ nie jest brzegowy w $X$, zatem nie jest pierwszej kategorii w $X$.

Trudniej będzie, jeśli twierdzenie Baire'a było podane jakoś zdecydowanie inaczej i będziemy musieli zrobić dowód, że wówczas zbiory pierwszej kategorii będą brzegowe. :)

3. Nie czytam w myślach. ;) Nie wiem, jaki ciąg ktoś w jakimś dowodzie zdefiniował, jeśli nie widzę.

Wiadomość była modyfikowana 2014-05-27 21:03:57 przez tumor

ka_pis
postów: 11
2014-05-27 21:10:32

Twierdzenie Baire'a:
Założenia: $(X,d)$ - przestrzeń metryczna zupełna
$A\subset X$
A - I kategorii

Teza: A - brzegowy.


ka_pis
postów: 11
2014-05-27 21:16:25

A więc to jest to twierdzenie.


ka_pis
postów: 11
2014-05-27 21:20:34

A do zadania 3) $X$ - zupełna $\Rightarrow \exists x_0\in X x_n\rightarrow^d x_0 $

strony: 1

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





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj