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Es el estándar de la estructura de un espacio vectorial topológico en reales único?

El estándar de la estructura de un espacio vectorial topológico en reales es esta dado por la métrica d(x,y)=|x-y| en el espacio vectorial $\mathbb{R},$ con el campo de escalares $\mathbb R$ con el estándar de la topología.

Me gustaría saber si se puede cambiar la topología en los reales (considerado como un espacio vectorial, no un campo) y obtener la estructura de un espacio vectorial topológico. Para ser claros, la única cosa que quiero cambiar es la topología del espacio vectorial topológico. No quiero cambiar cualquiera de las operaciones o en el campo de escalares, o la topología en el campo de escalares.

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confused Puntos 71

Si no requiere la topología $T_0$, puede simplemente tomar el trivial de la topología en $\mathbb{R}$.

Si requieren ser $T_0$, entonces debe de ser $T_2$ como sabemos, a partir de la teoría general. El buen argumento de Davide Giraudo (véanse los comentarios al post original), muestra en este caso que cualquier topología $\mathcal{T}$ $\mathbb{R}$ debe contener cada habitual conjunto abierto, que es $\mathcal{T_\mathrm{usual}}\subseteq\mathcal{T}$. Ahora usted puede mostrar, si no he cometido algún error, que la topología usual es el único que funciona, por reductio ad absurdum:

Supongamos que hay algunos $U\in\mathcal{T}$ que no es abierto en la topología usual. Deje $F = U^C$ ser su complemento y deje $M:\mathbb{R}_\mathrm{usual}\times\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ ser la multiplicación escalar, donde $\mathbb{R}$ está equipado con la topología $\mathcal{T}$ $\mathbb{R}_\mathrm{usual}$ tiene la costumbre de topología. Desde $F$ es cerrado, $M^{-1}(F) =\lbrace(x,y)|\hbox{ }xy\in F\rbrace$ es cerrado y por lo tanto su intersección con la a $\mathbb{R}\times\lbrace1\rbrace$ también está cerrado en la topología producto. Pero $M^{-1}(F)\cap\mathbb{R}\times\lbrace1\rbrace = \lbrace(x,1)|\hbox{ }x\in F\rbrace = F\times\lbrace 1\rbrace$, lo $F$ tendría que ser cerrado en la topología usual. Este no es el caso, por lo que es una contradicción.

Conclusión: no es sólo uno de esos Hausdorff la topología en $\mathbb{R}$, lo usual.

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