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Comprender una prueba de que la curva sinusoidal del topólogo no está conectada por ruta.

Me he encontrado con una prueba de la afirmación de que el "El Topologist de la curva sinusoidal está conectado pero no de ruta de acceso conectado" y no soy capaz de entender alguna parte.

Ejemplo 5.2.23 (Topologist de la Curva Sinusoidal-I). Vamos $$ A := \{ (x, \sin(\pi/x)) : 0 < x \leq 1 \} \quad\text{y}\quad B := \{ (0,y) : -1 \leq y \leq 1 \}. $$ Deje $X = A \cup B \subset \mathbb{R}^2$ dará la inducida por la métrica de la topología. Pretendemos que $X$ está conectado pero no de ruta de acceso conectado.

Deje $\gamma \colon [0,1] \to X$ ser un camino de unirse a $(0,0)$$(1,0)$. Escribimos $\gamma(t) = (\gamma_1(t), \gamma_2(t))$. Desde $B$ es cerrado en $X$, la inversa de la imagen $\gamma^{-1}(B)$ es cerrado, $0 \in \gamma^{-1}(B)$. Deje $t_0$ ser la menor cota superior de esta cerrado y acotado conjunto. Obviamente, $t_0 \in \gamma^{-1}(B)$. Tenga en cuenta que $0 < t_0 < 1$. Pretendemos que $\gamma_2$ no es continua en a $t_0$.

Para $\delta > 0$ $t_0 + \delta \leq 1$ debemos tener $\gamma_1(t_0 + \delta) > 0$. Por lo tanto, no existe $n \in \mathbb{N}$ tal que $\gamma_1(t_0) < 2/(4n+1) < \gamma_1(t_0 + \delta)$. Por el teorema del valor intermedio aplicado a la función continua $\gamma_1$, podemos encontrar $t$ tal que $t_0 < t < t_0 + \delta$ que $\gamma_1(t) = 2/(4n+1)$. Por lo tanto $\gamma_2(t) = 1$$|\gamma_2(t) - \gamma_2(t_0)| \geq 1$. Por lo tanto, conlude que $\gamma_2$ no es continua en a $t_0$.

(Original de las imágenes aquí y aquí.)


Mi duda aquí es si si :
$t_0$ Sup{$\gamma^{-1}(B)$},
B={$(0,y)|-1\leq y\leq 1$}
entonces por qué $\gamma_2(t_0)<0$ como es la declaración de que $|\gamma_2(t)-\gamma_2(t_0)|\geq 1$ ?[Sé que el valor de $\gamma_2(t)=1$
Cualquier ayuda será apreciada.

6voto

Mouffette Puntos 205

Si$\gamma_2(t_0) \le 0$, entonces el argumento anterior funciona.

Si$\gamma_2(t_0) \ge 0$, reemplace$\frac{2}{4n+1}$ en todas partes en el argumento con$\frac{2}{4n-1}$ para que$\gamma_2(t) = -1$.

En cualquier caso, puede encontrar un$t \in (t_0, t_0 + \delta)$ tal que$|\gamma_2(t) - \gamma_2(t_0)| \ge 1$.

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