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¿Es$[ \sqrt 2, \sqrt 3] \cap \mathbb{Q}$ un subconjunto abierto de$\mathbb{Q}$?

Considerar el conjunto de los números racionales $\mathbb{Q}$ como un subconjunto de a$\mathbb{R}$ con la métrica usual. Deje $K = [ \sqrt 2, \sqrt 3] \cap \mathbb{Q}$.

Tengo un poco de confusión en mi mente que es

Es $K$ es un subconjunto abierto de $\mathbb{Q}$ ?

Mi intento : mi respuesta es No,

$K=[\sqrt 2, \sqrt 3]\cap \Bbb{Q}=\{q \in \Bbb{Q}|\sqrt 2< q< \sqrt 3\}$ donde$[\sqrt 2, \sqrt 3]$ es cerrado en $\Bbb{R}$.

A partir de esto puedo concluir que K no es subconjunto abierto de $\mathbb{Q}$

Es esto Cierto ?

22voto

yanko Puntos 371

No, eso está mal. El hecho de que un conjunto es cerrado no quiere decir que no está abierto!

De hecho, $K$ también está abierto porque es igual a $(\sqrt{2},\sqrt{3})\cap \mathbb{Q}$.

Nota: El espacio de $\mathbb{Q}$ con la topología inducida por $\mathbb{R}$ está "totalmente desconectado" esto significa que tiene "muchos" de los conjuntos que son abiertas y cerradas.

13voto

dmay Puntos 415

Sí, $K$ es un subconjunto abierto de $\mathbb Q$ , ya que $K=\left(\sqrt2,\sqrt3\right)\cap\mathbb Q$ y $\left(\sqrt2,\sqrt3\right)$ es un subconjunto abierto de $\mathbb R$ .

4voto

Acccumulation Puntos 13

$K=[\sqrt 2,\sqrt 3]∩\mathbb{Q}=\{q\in \mathbb{Q}|\sqrt 2<q<\sqrt 3\}$ donde$[\sqrt 2,\sqrt 3]$ es cerrado en R.

A partir de esto puedo concluir que K no es abrir subconjunto de Q

No se trata de poner en claro lo que tu razonamiento es. Parece que en su mayoría sólo se reafirmando la declaración del problema. Leyendo entre líneas, su argumento parece ser:

  1. K es un cruce entre un conjunto cerrado y un conjunto cerrado.

  2. K es, por tanto, cerrada.

  3. Por lo tanto, K no es abierto.

El tercer argumento es equivocado; que un conjunto es cerrado no significa que no se abra. La presentación de su argumento explícitamente ayuda a los demás, y espero que a ti mismo, ver lo que está mal con él.

Si tenemos el open de bola de topología, entonces a partir de la $\sqrt2 <q$, sabemos que no hay "espacio" entre la $\sqrt 2$ e $q$, y del mismo modo para $\sqrt3$. Así que, dado que cualquier $q$, podemos tomar $\epsilon_1$ a ser la mitad de la distancia entre el $\sqrt2$ e $q$, $\epsilon_2$ a ser la mitad de la distancia entre el $\sqrt3$ e $q$, e $\epsilon$ es el mínimo de $\epsilon_1$ e $\epsilon_2$. Entonces todo dentro de $\epsilon$ de $q$ es en K, por lo $q$ es interior, y desde $q$ es arbitrario, K es abierto.

3voto

Ya Basha Puntos 130

Un conjunto puede estar abierto y cerrado al mismo tiempo (estos conjuntos se denominan clopen), y solo porque has demostrado que $[\sqrt2, \sqrt3]\cap \Bbb Q$ está cerrado en $\Bbb Q$ , eso no significa que no esté ' de la pluma.

Mire la definición de abierto en la topología de subespacio y vea si $[\sqrt2, \sqrt3]\cap \Bbb Q$ es un conjunto de este tipo o no.

2voto

user254665 Puntos 4075

Con la métrica $d(x,y)=|x-y|$ a $\Bbb Q$ y la topología en $\Bbb Q$ generado por $d$: Para $q\in K$ deje $r(q)=\min (q-\sqrt 2\,,\sqrt 3 -q\,).$ Deje $K(q)=\{q'\in \Bbb Q: d(q',q)<r(q)\}.$

A continuación, $K(q)$ está abierto en $\Bbb Q$ e $q\in K(q)\subset K.$

Por lo $\cup_{q\in K}K(q)$ está abierto en $\Bbb Q.$ Y tenemos $K=\cup_{q\in K} \,\{q\}\subconjunto \cup_{q\in K}\,K(q)\subconjunto \cup_{q\in K}\,K=K,$ so $K=\cup_{q\in K}K(q)$ is open in $\Bbb P.$

Un fácil de pasar por alto punto sobre esto Q:

(yo). Deje $T$ ser una topología en un conjunto $X$ y deje $Y \subset X.$ La topología de subespacio $T|Y$ a $Y$ se define como $T|Y=\{t\cap Y:t\in T\}. $ Si $B$ es una base (base) por $T$ entonces $B|Y=\{b\cap Y: b\in B\}$ es una base para $T|Y.$

(ii).Supongamos $T$ es generado por una métrica $d$ a $X,$ , de modo que el conjunto de $B$ de abrir $d$-bolas de $X$ es una base para $T$. Por lo $B|Y$ es una base para $T|Y.$

PERO, en general, $B|Y$ puede NO ser el conjunto de abrir $d$-bolas de $Y.$ abierta $d$-bola de $Y$ es $B_d^Y(y,r)=\{y'\in Y: d(y',y)<r\},$ para algunos $y\in Y, $ que no pertenecen a $B|Y,$ pero puede haber otros miembros de $B|Y.$

Por ejemplo, en su Q, $X=\Bbb R$ e $Y=\Bbb Q$ e $d(u,v)=|u-v|,$ el conjunto $K$ pertenece a $B|Y$ pero no es una bola de $\Bbb Q$ porque $(\sqrt 2 +\sqrt 3)/2\not \in \Bbb Q.$

(iii). En el caso general, para la métrica spacess es un útil, ampliamente utilizados resultado de que cada miembro de $B|Y$ es una unión de abrir $d$-bolas de $Y,$ por lo que la topología de subespacio $T|Y,$ como un subespacio de $X,$ coincide con la topología en $Y$ generado por la métrica $d|_{Y\times Y}.$

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