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Eliminación de hiperplanos contables de una bola en$\mathbb{R}^n$

Me gustaría afirmar que una bola abierta en$\mathbb{R}^n$ no puede ser cubierta por una colección contable de$(n-1)$ - hiperplanos dimensionales, que de hecho, excluyendo a los hiperplanos de la bola todavía deja un conjunto que contiene un número incontable de puntos. Para$n=2$, esto dice que eliminar un número contable de líneas de un disco aún deja un número incontable de puntos del disco. ¿Cuál es el lenguaje correcto para justificar esto? Es un poco fuera de mi experiencia ...

Gracias por las sugerencias!

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Matt Dawdy Puntos 5479

Hay varias maneras de hacer esto. Lo más intuitivo es probablemente mostrar que cualquier hiperplano tiene medida cero y usar el hecho de que una unión contable de conjuntos de medida cero tiene medida cero. Lo más simple es probablemente tomar una bola cerrada dentro de tu bola abierta y aplicarle el teorema de la categoría de Baire .

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Hamish Downer Puntos 4086

He aquí un método algebraico que reduce el $n \geq 2$ de los casos a la $n=1$ de los casos, lo cual es relativamente fácil. Inútil bono: se puede reemplazar $\mathbb{R}$ con innumerables campo (para el adecuado nociones de "bola").

Para cada hyperplane en la colección, podemos tomar la única normal de la línea a través del origen. Tenemos un par de puntos en la unidad de hypersphere tomando la intersección de esta línea. Si recopilamos todos los puntos que surgen de la hyperplanes, las coordenadas de generar un campo de extensión de la $K$ $\mathbb{Q}$ que tiene en la mayoría de los countably infinita trascendencia de grado (y por lo tanto contables y no todos los de $\mathbb{R}$).

Elija un punto de $x$ en la unidad de hypersphere cuya primera $n-1$ coordenadas son algebraicamente independientes de $K$, y la de cada uno de los otros, y considerar la línea de $\ell$ pasando a través de $x$ y el origen. Cada hyperplane puede intersectar $\ell$ en más de un punto, ya que $x$ tiene un valor distinto de cero interior del producto con el vector normal de cualquier hyperplane en la colección.

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