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Para cualquier colección $\mathfrak{X}:=\{X_i:i\in I\}$ si $J\subseteq I$ entonces $\Pi_{j\in J}X_j$ es incrustable en $\Pi_{i\in I}X_i$

Declaración

Para cualquier colección $\mathfrak{X}:=\{X_i:i\in I\}$ si $J\subseteq I$ entonces $X_J:=\Pi_{j\in J}X_j$ es incrustable en $X_I:=\Pi_{i\in I}X_i$

Para demostrar la afirmación, he intentado proceder de la siguiente manera.

Para un fijo $\xi\in X_I$ definimos la función $f:X_J\rightarrow X_I$ a través de la condicción $$ [f(x)](i):=\begin{cases}x(i),\,\,\,\text{if}\,\,\,i\in J\\\xi(i),\,\,\,\text{otherwise}\end{cases} $$ para cualquier $x\in X_J$ . Así, observamos que si $f(x)=f(y)$ para cualquier $x,y\in X_J$ entonces $x(j)=[f(x)](j)=[f(y)](j)=y(j)$ para cualquier $j\in J$ y así $x=y$ así $f$ es inyectiva. Entonces observamos que $(\pi_i\circ f)$ es igual o a $\pi_i$ si $i\in J$ o a una función constante $\xi_i$ cada uno de los cuales es continuo, de modo que por el teorema universal de los mapas para los productos concluimos que $f$ también es continua.

Ahora desafortunadamente no puedo probar que la función $f^{-1}$ es continua, es decir, la función $f$ está abierto, así que pido hacerlo. Entonces pido que se pruebe que $f[X_J]=\Pi_{i\in I}Y_i$ donde $Y_i=X_i$ si $i\in J$ y por otra parte $Y_i=\{\xi_i\}$ . Finalmente pregunto si utilizando el resultado anterior es posible demostrar que si $X_I:=\Bbb R^{i-1}\times\Bbb R\times\Bbb R^{n-i}$ y $X_J:=\Bbb R^{i-1}\times\Bbb R^{n-i}$ entonces, para cualquier $U$ existe un conjunto abierto $U'$ en $\Bbb R^{i-1}$ y un conjunto abierto $U''$ en $\Bbb R^{n-i}$ tal que $U\cap f[X_J]=U'\times\{\xi_i\}\times U''$ . Así que, ¿podría alguien ayudarme, por favor?

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Dick Kusleika Puntos 15230

Está claro que $f[X_J] = \prod_{i \in I} Y_j$ donde $Y_j$ es como usted lo especificó: Que $y \in f(x)$ para $x \in X_J$ para que $y(i)=f(x)(i)=\xi(i)$ para $i \in I\setminus J$ es por definición, por lo que la inclusión de izquierda a derecha es clara. Y si $y \in \prod_{i \in I} Y_j$ , $\pi'_I(y)$ es la preimagen (única) de $y$ en $f$ .

Un conjunto abierto básico en $X_J$ es de la forma $U=\bigcap_{j \in F} \pi_j^{-1}[O_j]$ donde $F \subseteq J$ es finito y $O_j \subseteq X_j$ está abierto para todos $j \in F$ . Entonces $f[U]= f[\bigcap_{j \in F} \pi_j^{-1}[O_j]]= \bigcap_{j \in F} f[\pi_j^{-1}[O_j]]$ (como $f$ es 1-1 preserva las intersecciones en las imágenes de avance) y $f[\pi_j^{-1}[O_j]] = {\pi'_j}^{-1}[O_j] \cap f[X_I]$ , donde $\pi'_j$ son las proyecciones sobre $X_I$ . Así que esa intersección también es relativamente abierta, mostrando que $f: X_I \to f[X_I]$ está abierto.

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