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¿Qué hay de malo con esta definición de continuidad?

Considerar estas definiciones:

Una función de $f:X \to Y$ es continua en a $x\in X$ fib para cualquier vecindario $V_{f(x)}$ $f(x)$ hay un abrir vecindario $U_{x}$ $x$ que obtiene asignada por $f$ a $V_{f(x)}$ (o, en otras palabras, hay un abrir vecindario $U_{x}$ $x$ tal que $f[U_x]\subseteq V_{f(x)}$). Una función de $f:X \to Y$ es continua si es continua en todos los $x \in X$.

Esta definición de continuidad me parece equivalente a la "norma" de la definición en términos de la inversa de imágenes (es decir, $f:X\to Y\;$ es continua si para cualquier conjunto abierto $V\subseteq Y$, la $f^{-1}(V)\subseteq X$ es abierto).

Estoy equivocado?

Suponiendo que estoy en lo cierto, estoy desconcertado por la prevalencia de la actualidad de definición estándar, ya que la anterior me parece mucho más natural. Sin duda, es más, obviamente, una generalización de la $\epsilon$-$\delta$ definición de continuidad en espacios métricos (sólo reemplace $V_{f(x)}$ $U_{x}$ por la apertura de bolas $B(f(x), \epsilon)$$B(x, \delta)$, respectivamente), lo que, a su vez, es evidente que la generalización de los $\epsilon$-$\delta$ definición de continuidad para funciones de $\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ (basta con sustituir el abierto de bolas $B(f(x), \epsilon)$ $B(x, \delta)$ por la apertura de los intervalos de $(f(x) - \epsilon, f(x) + \epsilon)$$(x-\delta, x+\delta)$, respectivamente).

Teniendo en cuenta estas consideraciones, ¿por qué es la definición estándar generalmente preferido?

Edit: las respuestas que he recibido hasta el momento se han centrado en el hecho de que la definición alternativa depende de un auxiliar de la definición de continuidad en un punto, pero esta es una muy menor aspecto de la definición alternativa. Elegí este enfoque sólo para hacer que el texto de la definición de continuidad en un poco menos torpe, pero no es necesario. Yo podría haber escrito bien:

Una función de $f:X \to Y$ es continua iff para todos los $x \in X$ y abiertos vecinales $V_{f(x)}$ $f(x)$ hay un abrir vecindario $U_{x}$ $x$ tal que $f[U_{x}]\subseteq V_{f(x)}$.

Además, estas respuestas sugieren que, cuando se trata de la definición de los términos, de la brevedad de triunfos claridad. Me parece difícil de tomar: una definición, por definición, es la introducción de un concepto, por lo que su público objetivo es el que se aprecia la claridad sobre la brevedad. Un equivalente de la caracterización de un mismo concepto cuya única ventaja es mayor brevedad debe ser relegado a un teorema, de la OMI.

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lhf Puntos 83572

Su definición está perfectamente bien. Se menciona (como un teorema) en Munkres, por ejemplo.

La definición estándar es más simple. Por otra parte, en la topología de que hay menos énfasis en la continuidad en un punto que en el análisis.

9voto

muerte Puntos 1474

La definición estándar es el estándar debido a que por lo general sólo tiene que ser capaz de hablar acerca de la continuidad global de funciones en lugar de la continuidad en cada punto. Dado que este es el caso, la definición estándar hace buen sentido, ya que es el más limpio posible: no hace referencia a otra cosa que las topologías de los espacios.

8voto

delroh Puntos 56

Aparte de las razones ya mencionadas, me gusta la pre-definición de la imagen, porque una vez que te acostumbras a él, es en realidad más sencilla y más clara que la de su definición. Uno de los casos en el punto es que es casi completamente libre de cuantificadores, como en comparación con

Para todos los $x$ y para todas las $V_{f(x)}$, existe un abierto vecindario $U_x$ ...

En una nota general, un uso excesivo de los cuantificadores tiene varias desventajas:

  • Sin experiencia los estudiantes a menudo se confunden en la manipulación de los cuantificadores, que se traduce en gran cantidad de buggy pruebas. De hecho, uno puede encontrar un número de preguntas en el MSE, dando testimonio de esta.

  • Cuantificadores tienden a ocultar, en lugar de aclarar, el significado intuitivo del concepto que se está definiendo. Esto es debido a que no estamos conectado a pensar o razonar acerca de los tres niveles de cuantificadores.

  • Incluso después de que me cómodo con la definición, me pareció bastante arbitraria. ¿Por qué es este el orden "correcto" para los cuantificadores? ¿Qué sucede si cambia la $\exists$ $\forall$ cuantificadores? La mayoría-pero no todos-de los interruptores llevar ya sea trivial o extraño definiciones y no debe ser considerado seriamente; pero de lo que se plantea la pregunta de cómo se podría reconocer el orden correcto.

Incluso me atrevería a decir que, si su definición involucra muchas de las capas de cuantificadores, entonces lo más probable es no hacer las cosas "bien". Es el momento para revisar su definición! :-)

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