3 votos

Sobre las propiedades topológicas de un conjunto de soluciones de ecuaciones

Lo siguiente es de algún examen de calificación.

Dejemos que $f(x,y,z)=2x^{2}-2xy+5y^{2}+z^{4}-6$ y $g(x,y,z)=xyz-1$ es el conjunto \begin{align*} S=\{(x,y,z)\in\mathbb{R}^{3}:f(x,y,z)=g(x,y,z)=0\} \end{align*} ¿cerrado, compacto, conectado?

Para abordar este problema, dejo que $h(x,y,z)=f(x,y,z)-g(x,y,z)$ entonces $S=h^{-1}(\{0\})\cap g^{-1}(\{0\})$ . Mientras que ambos $h$ y $g$ son continuos, por lo que $S$ está cerrado.

Pero no puedo determinar si $S$ es compacto o conectado. Para la compacidad, se puede intentar determinar si $S$ es un conjunto acotado, pero ¿cómo?

1voto

Igor Rivin Puntos 11326

Para cualquier $z$ el conjunto cero de $f$ es una elipse, y si $|z| > 6^{\frac14}$ no hay soluciones, por lo que el conjunto cero de $f$ está acotado, y también lo está $S,$ por lo tanto. El conjunto cero de una función continua (o un conjunto de ellas) es cerrado, por lo que $S$ es cerrado y acotado. El conjunto cero de $f$ es centralmente simétrica, ya que $f(-x, -y, -z) = f(x, y, z),$ por lo que del comentario se puede deducir que $S$ no está conectado.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X