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Cómo determinar de forma concluyente el interior de un conjunto

Estoy bastante seguro de que entiendo el significado del "interior" de un conjunto, pero no puedo averiguar cómo demostrar de forma concluyente cuál es dicho interior para un conjunto dado. Consideremos esta definición:

Dejemos que $S$ sea un subconjunto de $\mathbb{R}$ . Un punto $x\in\mathbb{R}$ es un punto interior de $S$ si existe una vecindad $N$ de $x$ tal que $N\subseteq S$ . El conjunto de todos los puntos interiores de $S$ se denota por $\operatorname{int} S$ (o en algunos textos, $S^\circ$ )

Estos ejemplos fueron extraídos de los problemas de práctica de mi libro de texto, que sólo da la respuesta final sin mostrar el porqué.

Dado el conjunto $[0,3]\cup(3,5)$ ¿Qué es el interior? Intuitivamente puedo mirar esto y concluir que $[0,3]\cup(3,5)=[0,5)$ y el interior es todo menos los puntos límite, es decir $(0,5)$ .

Esto puede ser suficientemente concluyente para un ejemplo tan simple, pero ¿qué pasa con los conjuntos $S=\{1/n\mid n\in\mathbb{N}\}$ y $T=\{r\in\mathbb{Q}\mid 0<r<\sqrt{2}\}$ ? Sé que $S^0=T^0=\emptyset$ como todos los puntos de $S$ y $T$ son puntos aislados. Pero no sé cómo respaldar esa afirmación.

Tomando $S$ Utilizando la definición que he pegado más arriba, creo que debería intentar demostrar que para cada $x\in S$ no existe una vecindad de $x$ que es un subconjunto de $S$ pero no sé cómo proceder con esto.

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Berci Puntos 42654

Esta es una buena pregunta. Estás llevando la relatividad a su conclusión "lógica" y aplicando la idea de que "todo movimiento es relativo" para incluir también el movimiento relativo acelerado. Ahora bien, aunque obviamente es correcto que todo movimiento es relativo, el principio de relatividad es una afirmación mucho más fuerte que eso. Dice que las leyes de la física siguen siendo las mismas entre todos inercial marcos. Ahora bien, si un fotograma es inercial, entonces un fotograma que acelere con respecto a él no será un fotograma inercial. Por lo tanto, las leyes de la física no permanecen invariantes si se pasa a un marco que acelera con respecto a un marco inercial. Por lo tanto, sólo uno de los gemelos puede afirmar que está en un marco inercial. Así que, suponiendo que ambos gemelos estuvieran en un marco inercial al principio, se puede demostrar que el gemelo que va en un viaje en cohete ya no está en un marco inercial. En otras palabras, no tiene sentido plantear la pregunta de quién se mueve realmente, pero sí tiene sentido plantear la pregunta de quién se acelera realmente (es decir, el que se acelera respecto a un marco inercial). No me malinterpretes, puedes manejar marcos acelerados en la relatividad especial pero las leyes de la física no se verán igual en un marco acelerado que entre todos los marcos inerciales.

En general, esto plantea la pregunta: ¿cómo se decide qué marco es un marco inercial? La respuesta es experimental. El gemelo que lanza partículas libres y observa que se mueven con velocidades constantes es el que está en posesión de un marco inercial. En la relatividad general, hay una respuesta más satisfactoria a esta pregunta. Dice que el observador que cae libremente está en un marco inercial. Véase el principio de equivalencia.

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vadim123 Puntos 54128

Dado $[0,3]\cup (3,5)$ demostraremos que el interior contiene $(0,5)$ . Dejemos que $b\in (0,5)$ . Tres casos:

  1. $b<3$ . Entonces hay un barrio $(b-\epsilon, b+\epsilon)$ que contiene $b$ en $[0,3]$ . Podemos encontrar $\epsilon$ tomando $\min(b/2,(3-b)/2)$ .

  2. $b=3$ . $(1,4)\subseteq [0,3]\cup(3,5)$ funciona.

  3. $b>3$ . Similar al caso 1.

Ahora demuestre que ningún otro punto está en el interior.

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Ilya Haykinson Puntos 520

Vamos a tener un conjunto $A\subset X$ donde $X$ es un espacio topológico. Entonces $intA=\cup$ { $B\subset A:B $ abrir en $X$ }. También $x\in X$ es un punto interior de $A$ si hay un barrio $N$ de $x$ tal que $N\subset A$ . $N$ es un barrio de $x$ <=> $x\in intA$

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david Puntos 179

Para un conjunto $ S = \{1/n | n \in \mathbb{N} \} $ Como usted menciona, es consciente de que $ S $ es simplemente una colección de puntos aislados. Por lo tanto, para cualquier elemento dado en $x \in S$ el intervalo $(x-\delta, x+\delta) \not \subset S $ . Por tanto, el interior de S es el conjunto vacío. La lógica es similar para los demás ejemplos.

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