4 votos

Si la función $\varphi \colon Z\rightarrow C(X,Y)$ es continua, entonces $F\colon Z\times X\rightarrow Y$ , $F(z,x)=\varphi (z)(x)$ será continua.

Si la función $\varphi :Z\rightarrow C(X,Y)$ ( $C(X,Y)$ con topología compacta-abierta) es continua y $X$ es localmente compacto, entonces $$F\colon Z\times X\rightarrow Y$$ $$F(z,x)=\varphi (z)(x)$$ será continua.

Mi idea era mostrar que $F^{-1}(U)$ está abierto cuando $U$ está abierto en $Y$ .

  1. ¿Cuáles son los elementos de $F^{-1}(U)$ ?

  2. Quiero tomar cualquier punto en $F^{-1}(U)$ y demostrar que para este punto, podemos encontrar una bola abierta que lo contenga, pero no sé cómo debo hacerlo y también cuándo debo utilizar la compacidad local de $X$ .

  3. No tengo imaginación sobre estos espacios, ¿pueden ayudarme con esto?

Por favor, ayúdeme con sus conocimientos. Este es un problema muy importante para mí. Muchas gracias.

4voto

Stefan Hamcke Puntos 16889

Así que usted ha $φ$ y quiere mostrar la continuidad de $$F:Z×X\to Y\\ (z,x)\mapsto φ(z)(x)$$ La idea es escribir $F$ como la composición de dos mapas, es decir, $$Z\times X\to C(X,Y)×X\to Y$$ donde el primer mapa es $\varphi×1_X$ que es continua por supuesto, y el segundo mapa es la evaluación de la$$ε:C(X,Y)×X\to Y\\ (f,x)\mapsto f(x)$$ Ahora $ε$ es continua, y la prueba es como sigue:
Tomar un punto de $(f,x)$ donde$f:X\to Y$$x\in X$, y considere la posibilidad de abrir barrio de $V$$ε(f,x)=f(x)$. Por la continuidad de $f$, hay una vecindad $U$ $x$ tal que $f[U]⊆V$. Por compacidad local de $X$, también hay un pacto de vecindad $K$$x\in K⊆U$. A continuación, $(K,V)×K$ es un barrio de $(f,x)$ tal que $ε(g,y)=g(y)\in V$$g\in(K,V)$$y\in K$. Por lo tanto $ε$ es continua.


Hay un contrario a esto: Dado un continuo $F:Z×X\to Y$, luego $$\hat F:Z\to C(X,Y)\\ \hat F(z)(x)=F(z,x)$$ es continua. Para mostrar esto, vamos a $z\in Z$ $(K,V)$ una subbase barrio de $\hat F(z)$. A continuación, $\hat F(z)(x)\in V$ todos los $x\in K$, lo que $\{z\}×K⊆F^{-1}[V]$ que está abierto. Por el Tubo Lema podemos encontrar una abierta $U$ tal que $\{z\}×K⊆U×K⊆F^{-1}[V]$. A continuación, $U$ es un barrio de $z$ tal que $\hat F[U]⊆(K,V)$.

Además, ahora que tenemos esta $\hat F$ podemos considerar $$Z×X\xrightarrow{\hat F×1_X}C(X,Y)×X\xrightarrowεY$$ and we see that this gives us our original $F$, which means that turning $F$ into $\hat F$ is sort of a converse to turning a $φ:Z\C(X,Y)$ into $F$. Después de todo tenemos un bijection $$C(Z,C(X,Y))\cong C(Z×X,Y)$$


Para obtener una imagen de cómo un mapa continuo $\phi:Z\to C(X,Y)$ parece, usted podría tomar como ejemplo el caso de $X=Y=Z=\Bbb R$. Un mapa de $\Bbb R\to\Bbb R$ puede ser considerado como una linea curva sin "saltos". Una función de $\Bbb R\to C(\Bbb R,\Bbb R)$ asigna a cada número real $z$ de dicha curva, vamos a denotar la función asignada a $z$$f_z$. Podemos poner estos $f_z$ lado a lado, de modo que la gráfica de $f_z$ "flota" por encima de la línea $\{z\}×\Bbb R$. Todos los mapas juntos dan una función de $\Bbb R×\Bbb R\to\Bbb R$, es decir, la función de $(z,x)\mapsto f_z(x)$. No hay ninguna razón por $F$ debe ser continua si $φ$ es meramente una función, pero la topología en $C(\Bbb R,\Bbb R)$ nos permite demanda continua de $φ$. Intuitivamente, $φ$ es continua si para pequeños cambios en la $z$, los mapas de $f_z$ no cambian drásticamente. Resulta que el compacto-abierta la topología es el adecuado. Los invito a averiguar lo que es un continuo $φ$ significa que si la topología en $C(\Bbb R,\Bbb R)$ es el producto de la topología. En realidad, en ese caso, esto hace que el mapa de $F$ sólo se continua en ambas coordenadas $z$$x$, pero no continua en general.

3voto

Tsundoku Puntos 1953

El siguiente documento.disponible aquí es relevante:

Booth, P.I. y Tillotson, J. "Monoidal closed categories and convenient categories of espacios topológicos", Pacific J. Math. 88 (1980) 33--53.

Se trata de topologías sobre el producto $X \times Y$ y en el plató $C(Y,Z)$ de funciones continuas $Y \to Z$ de modo que se obtiene una biyección natural $$C(X \times Y,Z) \cong C(X,C(Y,Z)). $$

Existe una modificación de la topología compacta-abierta a una topología "prueba-abierta" en la que se considera una clase $\mathcal A$ de espacios y define $C_{\mathcal A}(Y,Z)$ para ser el conjunto de funciones $f: Y \to Z$ tal que $f\circ t: A \to Z$ es continua para todas las funciones continuas $t: A \to Y $ y todos $A \in \mathcal A$ . Un ejemplo estándar es considerar $\mathcal A$ como el conjunto de todos los espacios compactos de Hausdorff. Se obtiene entonces una biyección natural $$C_{\mathcal A}(X \times_{\mathcal A} Y,Z) \cong C_{\mathcal A}(X,C_{\mathcal A} (Y,Z))$$ donde $X \times _{\mathcal A} Y$ es una topología de producto modificada.

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