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Un conjunto es abierto si su complemento es cerrado.

Me mostraron esta afirmación como una definición. Sin embargo, creo que la afirmación real sería:

Un conjunto es abierto si y solo si su complemento es cerrado.

De esta manera, es una bicondición y también es verdadero: esta es mi prueba, con C siendo un continuo que no está vacío, no tiene primer o último punto y tiene un ordenamiento (<): Supongamos que $U$ es abierto. Deje que $x$ sea un punto límite de $C \setminus U$. Debería seguirse que si $C \setminus U$ es cerrado, entonces $x \in (C \setminus U)$. Ahora sabemos que $\forall$ regiones $R$ que contienen $x$, hay una intersección no vacía con $C \setminus U$. Además, $x$ no puede ser un punto del interior de $U porque cualquier intersección con una región que lo contiene sería vacía, lo que no estaría de acuerdo con nuestra suposición de que $x$ es un punto límite de $C \setminus U. Entonces, $x$ no está en el interior de $U o $x \notin U. Esto significaría que $x \in (C \setminus U)$ y así $C \setminus U$ es cerrado.

Me preguntaba si esta prueba era razonable, si había alguna laguna en la lógica y si esta modificación de la definición que presenté era viable o justificada.

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sleske Puntos 5824

Esta es simplemente una convención ligeramente confusa, pero muy extendida, en la redacción matemática.

En las afirmaciones, "si" se interpreta solo como una dirección de implicación. Para especificar la implicación bidireccional, como dices, hay que escribir "si y solo si", o "exáctamente si", u otro similar.

En las definiciones, sin embargo, "si" se utiliza para la equivalencia por definición, lo que en particular da el bicondicional. (Es bastante discutible, es exactamente lo mismo que un bicondicional; los lógicos pueden y lo hacen enredar cabellos sobre este tema, pero en los fundamentos estándar de las matemáticas, no hay prácticamente ninguna diferencia).

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