ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Akerlof
Δημοσιεύσεις: 11
Εγγραφή: Τετ Οκτ 05, 2016 9:46 pm

ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Akerlof »

Έστω E,\;E' μετρικοί χώροι και f:E\longrightarrow E' μια απεικόνιση με την εξής ιδιότητα: Ο περιορισμός της f\,|\,A σε κάθε συμπαγές υποσύνολο A\in E να είναι συνεχής συνάρτηση. Να αποδειχθεί ότι η f είναι συνεχής στο E.

Η άσκηση είναι από το βιβλίο του Dieudonneé Foundations of Modern Analysis,(PROBLEMS) μπορείτε να το βρείτε ηλεκτρονικά εδώ https://archive.org/stream/FoundationsO ... 7/mode/2up , είναι η άσκηση 5 , κεφάλαιο 3.17 ,σελίδα στο βιβλίο 62 , στο link ηλεκτρονικά είναι στη σελίδα 78.
(Στα αγγλικά η άσκηση του βιβλίου : Let E,E{'} be two metric spaces , f a mapping of E into E{'}. Show that if the restriction of f to any compact subspace of E is continuous, then f is continuous in E ).
Μπορεί κάποιος να με βοηθήσει στην απόδειξη-λύση του ανωτέρω .
Ευχαριστώ !

Ετικέτες:
dement
Διευθύνον Μέλος
Δημοσιεύσεις: 1419
Εγγραφή: Τρί Δεκ 23, 2008 10:11 am

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από dement »

Υπόθεσε ότι η f δεν είναι συνεχής στο E. Τι σημαίνει αυτό; Τι πρέπει να προσπαθήσεις να κατασκευάσεις;

Καλή δουλειά και εδώ είμαστε.
Δημήτρης Σκουτέρης

Τα μαθηματικά είναι η μοναδική επιστήμη που θα μπορούσε κανείς να εξακολουθήσει να ασκεί αν κάποτε ξυπνούσε και το σύμπαν δεν υπήρχε πλέον.
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

...ή θεώρησε για τυχόν σημείο a\in E ένα συμπαγές σύνολο S του E που περιέχει το a. Αλλά κάθε συμπαγής μετρικός χώρος είναι και ακολουθιακά συμπαγής...
dement έγραψε:..Καλή δουλειά και εδώ είμαστε.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
χρηστος ευαγγελινος

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από χρηστος ευαγγελινος »

Αρκεί να δείξεις ότι ισχύει η αρχή της μεταφοράς. οπότε πάρε μια συγκλίνουσα ακολουθία στο πεδίο ορισμού. Τότε παρατήρησε ότι το σύνολο Α που αποτελείται από όλους τους όρους της ακολουθίας ένωση με το όριό της είναι συμπαγές (γιατι?) Άρα ο περιορισμός της συνάρτησης σ αυτό το Α είναι εξ υποθέσεως συνεχής άρα για αυτήν ισχύει η αρχή της μεταφοράς. Τώρα το ζητούμενο είναι σχεδόν άμεσο
Akerlof
Δημοσιεύσεις: 11
Εγγραφή: Τετ Οκτ 05, 2016 9:46 pm

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Akerlof »

Καλησπέρα σε όλους !
Καταρχήν θα ήθελα να σας ευχαριστήσω για τις οδηγίες-υποδείξεις σας, άπλα ακολουθώντας την τυπικότητα του βιβλίου του Dieudonneé πρέπει και θα ήθελα κι εγώ ο ίδιος να λύσω την άσκηση χρησιμοποιώντας τον ορισμό του Heine [3.13.14 ορισμός σελίδες 51-52 από το βιβλίο] (θα κάνω τη μετάφραση ,διορθώστε με αν κάνω κάτι λάθος)
Αν (E_1,d_1),(E_2,d_2) μετρικοί χώροι και Ø≠A⊆E_1 , ενώ a\in\overline{A} , b\in{E_2} και f:A\to{E_2} , τότε θα λέμε ότι \lim_{x\to\alpha} f(x)=b , όταν για κάθε ({\chi_n})_n_\in_\mathbb{N}\in A^\mathbb{N} τέτοια ώστε \lim_{n\to\infty} x_n=\alpha<=>\lim_{n\to\infty} d_1^{*}(x_n,a)=0 έχουμε \lim_{n\to\infty} f(x_n)=b<=>\lim_{n\to\infty} d_2^{*}f((x_n),b)=0
και χρησιμοποιώντας ιδιότητες των συμπαγών και συνέχεια να καταλήξω στην λύση-απόδειξή του.
Γι'αυτό, δεν μου είναι τόσο εύκολο να βρω τη λύση με τον τρόπο που θέλω ....
χρηστος ευαγγελινος

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από χρηστος ευαγγελινος »

Νομίζω πως πρώτα πρέπει να γράψεις τη λύση (αφού πρώτα τη βρεις) και μετά να την προσαρμόσεις σε οποιοδήποτε στυλ. Εξ άλλου, αν κατάλαβα σωστά, θέμα συμβολισμού είναι ο τρόπος που θα τη γράψεις.
Akerlof
Δημοσιεύσεις: 11
Εγγραφή: Τετ Οκτ 05, 2016 9:46 pm

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Akerlof »

Παραθέτω μια λύση,
θα χρειαστώ τις συμβουλές σας ....
Χρησιμοποιώντας κάποιες αποδείξεις,ορισμούς κτλ , κατέληξα στα εξής :
" Ας είναι E_1 ,E_2 μετρικοί χώροι και f:E_1\to E_2 μια συνάρτηση τότε :
Αν A_i , i\in I είναι μια πεπερασμένη οικογένεια κλειστών υποσυνόλων του E_1 τέτοια, ώστε E_1=\bigcup_{i \in I}A_i παρατηρούμε ότι για κάποιο i είναι A_i=E_1
Τότε,
συμπαγές => κλειστό.
Άρα η f είναι συνεχής σε κάθε ένα από τα A_i
Απόδειξη των ανωτέρω :
Έστω x τυχόν σημείο του E και (x_\nu)_\nu_\in _\mathbb{N} τυχούσα ακολουθία εν E , με {\lim_{\nu\in \mathbb{N}} x_\nu=x. Τότε για κάθε υπακολουθία (f(x_\mu))_\mu_\in _M της (f(x_\nu))_\nu_\in _\mathbb{N} ισχύει ότι υπάρχει i\in I ώστε x_\mu\in A_i για άπειρα \mu\in M .Αυτό ισχύει γιατί το I είναι πεπερασμένο. Θεωρούμε τότε την υπακολουθία (x_\lambda)_\lambda_\in _\Lambda της (x_\mu)_\mu_\in _M , με x_\lambda\in A_i , \lambda\in \Lambda . Τότε επειδή f|A_i είναι συνεχής και \lim_{\lambda\in \Lambda}x_\lambda=x\in A_i , αφού A_i κλειστό , παίρνουμε
f(x)=(f|A_i)(x)=\lim_{\lambda\in \Lambda}(f|A_i)(x_\lambda)={\lim_{\lambda\in \Lambda}f(x_\lambda)
ΠΡΟΤΑΣΗ: Έστω (\alpha_\nu)_\nu_\in _\mathbb{N} μία ακολουθία σ'ενα μετρικό χώρο E και l\in E . Αν κάθε υπακολουθία (\beta_\mu)_\mu_\in _M της (\alpha_\nu)_\nu_\in _\mathbb{N} έχει υπακολουθία (\gamma_\lambda)_\lambda_\in _\Lambda , με \lim_{\lambda\in \Lambda}f(\gamma_\lambda)= l , τότε \lim_{\nu\in \mathbb{N}}f(\alpha_\nu)= l .
πράγμα που αποδεικνύει την συνέχεια της f. "
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

Akerlof έγραψε:..Αν A_i , i\in I είναι μια πεπερασμένη οικογένεια κλειστών υποσυνόλων του E_1 τέτοια, ώστε E_1=\bigcup_{i \in I}Ai παρατηρούμε ότι για κάποιο i είναι A_i=E_1 ...
Δεν ισχύει. π.χ. τα σύνολα (-\infty,1], [-1,+\infty) είναι κλειστά σύνολα του \mathbb{R} (αφού τα συμπληρώματά τους είναι ανοικτά) και ισχύει (-\infty,1]\cup[-1,+\infty)=\mathbb{R}, αλλά, προφανώς, κανένα από τα δυο σύνολα δεν είναι το \mathbb{R}.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Akerlof
Δημοσιεύσεις: 11
Εγγραφή: Τετ Οκτ 05, 2016 9:46 pm

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Akerlof »

Συμβουλές γι'αυτή τη λύση ....
"
Έστω τυχόν σημείο a\in E_1 και (x_n)_n_\in _\mathbb{N} ακολουθία του E_1 με {\lim_{n\in \mathbb{N}}x_n=a. Τότε το σύνολο S = \{x_n | n\in \mathbb{N} \} \bigcup \{a\}
είναι συμπαγές αφού κάθε συγκλίνουσα ακολουθία του S έχει όριο στοιχείο του S.
Από την υπόθεση ο περιορισμός f|S : S\subseteq E_1 \to f(S)\subseteq E_2 είναι συνεχής συνάρτηση. Δηλαδή {\lim_{n\in \mathbb{N}}f|_S(x_n)=f|_S(a)
Αλλά τότε και {\lim_{n\in \mathbb{N}}f(x_n)=f(a)
Επειδή το a είναι τυχόν , αυτό συνεπάγεται ότι και η f είναι συνεχής στο E_1. "

Υ.Γ. Ο σεισμός μας ταρακούνησε και βρήκαμε νέα λύση !!!
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

Αυτή είναι η ενδεδειγμένη λύση.
Το μόνο σημείο που μπορεί να έχει κάποιος ένσταση είναι
στην δικαιολόγηση ότι το S είναι συμπαγές.
Είναι πιο ξεκάθαρο αν αποδειχθεί με τον ορισμό της συμπάγειας με ανοικτά σύνολα.
(είναι γνωστή άσκηση)
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:...Το μόνο σημείο που μπορεί να έχει κάποιος ένσταση είναι στην δικαιολόγηση ότι το S είναι συμπαγές.
Είναι πιο ξεκάθαρο αν αποδειχθεί με τον ορισμό της συμπάγειας με ανοικτά σύνολα....
ή μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το S είναι ακολουθιακά συμπαγές αφού οι κάθε συγκλίνουσα ακολουθία του S είναι υπακολουθία της (x_n)_{n\in\mathbb{N}} που συγκλίνει, προφανώς, στο a\in S. Επειδή ο E_1 είναι μετρικός χώρος, η ακολουθιακή συμπάγεια είναι ισοδύναμη με την συμπάγεια.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

grigkost έγραψε:
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:...Το μόνο σημείο που μπορεί να έχει κάποιος ένσταση είναι στην δικαιολόγηση ότι το S είναι συμπαγές.
Είναι πιο ξεκάθαρο αν αποδειχθεί με τον ορισμό της συμπάγειας με ανοικτά σύνολα....
ή μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το S είναι ακολουθιακά συμπαγές αφού οι κάθε συγκλίνουσα ακολουθία του S είναι υπακολουθία της (x_n)_{n\in\mathbb{N}} που συγκλίνει, προφανώς, στο a\in S. Επειδή ο E_1 είναι μετρικός χώρος, η ακολουθιακή συμπάγεια είναι ισοδύναμη με την συμπάγεια.
Δεν ισχύει ότι κάθε συγκλίνουσα ακολουθία στοιχείων του S είναι υπακολουθία της (x_{n})

π.χ y_{n}=x_{3n} αν ο n είναι περιττός

και y_{n}=a αν ο n είναι άρτιος.

Η x_{1},x_{10},x_{2},x_{20},....


Νομίζω ότι είναι αρκετά πιο δύσκολη η απόδειξη της ακολουθιακής συμπάγειας από την συμπάγεια.
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: ερώτηση απόδειξης - Τοπολογία

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:
grigkost έγραψε:
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:...Το μόνο σημείο που μπορεί να έχει κάποιος ένσταση είναι στην δικαιολόγηση ότι το S είναι συμπαγές.
Είναι πιο ξεκάθαρο αν αποδειχθεί με τον ορισμό της συμπάγειας με ανοικτά σύνολα....
ή μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι το S είναι ακολουθιακά συμπαγές αφού οι κάθε συγκλίνουσα ακολουθία του S είναι υπακολουθία της (x_n)_{n\in\mathbb{N}} που συγκλίνει, προφανώς, στο a\in S. Επειδή ο E_1 είναι μετρικός χώρος, η ακολουθιακή συμπάγεια είναι ισοδύναμη με την συμπάγεια.
Δεν ισχύει ότι κάθε συγκλίνουσα ακολουθία στοιχείων του S είναι υπακολουθία της (x_{n})

π.χ y_{n}=x_{3n} αν ο n είναι περιττός

και y_{n}=a αν ο n είναι άρτιος.

Η x_{1},x_{10},x_{2},x_{20},....


Νομίζω ότι είναι αρκετά πιο δύσκολη η απόδειξη της ακολουθιακής συμπάγειας από την συμπάγεια.
Σταύρο, έχεις δίκιο. Πάντως δεν πρέπει να είναι δύσκολη και η απόδειξη της ακολουθιακής συμπάγειας του S, αφού το έχει ακριβώς ένα σημείο συσσώρευσης.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες