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Demostrar que la distancia mínima entre un conjunto cerrado y compacto se alcanza

Tengo dos subconjuntos de $\mathbb{R}^n$ dado por $K$ y $F$ , $K$ es compacto y $F$ está cerrado. Estoy tratando de mostrar que $\inf\{ d(x,y) : x \in K, y \in F \}$ se consigue.

Mis ideas hasta ahora:

  • Sé que una función continua en un conjunto compacto alcanza sus límites. Así que $f_y: K \to \mathbb{R}$ dado por $f_y(x) = d(x,y)$ alcanza sus límites para cada $y$ pero esto no da el resultado esperado.

  • Necesito usar el hecho de que estamos trabajando en $\mathbb{R}^n$ de alguna manera, ¿tal vez utilizando la equivalencia entre compacidad y compacidad secuencial?

  • El hecho $\mathbb{R}^n$ es Hausdorff, significa que $K$ también está cerrado. Así que ambos conjuntos contienen sus puntos límite.

Desgraciadamente, me cuesta reunir estas ideas, gracias por cualquier ayuda

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Sergio Puntos 1043

Sugerencia

La propiedad de $\mathbb{R}^{n}$ es que un conjunto es compacto si y sólo si es acotado y cerrado.

Considere el conjunto $F'= \{y \in F \mid d(K,y) \leqslant d(K,F)+1\}$ . Se puede demostrar fácilmente que $d(K,F)=d(K,F')$ y estoy seguro de que puedes seguir a partir de ahí.

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