2 votos

Una pregunta sobre la compactación de la línea real

He estado repasando mis antiguos exámenes y me he encontrado con una pregunta que no he podido responder. ¿Alguien puede ayudarme en esta?

Dejemos que $X = \mathbb{R}$ y que $cX$ sea la compactación correspondiente al álgebra $A \subset C_{b}(X)$ de todas las funciones acotadas uniformemente continuas. Dé un ejemplo de dos subconjuntos cerrados disjuntos de $X$ que tienen cierres no disjuntos en $cX$ . ¿Es la compactación $cX$ ¿Metrizable?

Tengo una idea de lo que hay que hacer, pero me cuesta encontrar un ejemplo para la primera parte del problema. En cuanto a la segunda parte, estoy atascado.

¡Gracias de antemano por cualquier ayuda!

2voto

weeheavy Puntos 453

El espacio en cuestión se llama la compactación de Samuel. Sugiero que se utilicen los subconjuntos cerrados de la recta real formados por los enteros y el conjunto de elementos de la forma $n+\frac 1n$ ( $n$ un número entero) para la primera parte. Una buena manera de obtener algunos resultados es observar que para el espacio de los enteros la compactación de Stone-Čech y la compactación de Samuel coinciden. Esto, junto con la incrustación de los enteros en la recta real, permite utilizar algunos hechos bien conocidos sobre este espacio (por ejemplo, que no es metrizable) para obtener los correspondientes resultados negativos sobre la compactación de Samuel de la recta. (Esto está implícito en la observación de t.b.)

1voto

Reto Meier Puntos 55904

Desde $cX$ es Hausdorff compacto, es normal, por lo que dos conjuntos cerrados $A,B \subset cX$ son disjuntos si existe un continuo $f : cX \to [0,1]$ que los separa (es decir $f=0$ en $A$ y $f=1$ en $B$ ). Tal $f$ es la extensión de un continuo uniforme acotado $g : X \to [0,1]$ .

¿Puedes encontrar dos subconjuntos cerrados disjuntos de $X$ que no pueden ser separados por una función continua uniforme acotada?

Sus cierres en $cX$ será la deseada.


Para la segunda parte, siguiendo mi comentario, podrías encontrar una secuencia en $cX$ que no tiene una subsecuencia convergente, mostrando que $cX$ no es secuencialmente compacto. $cX$ es compacto por construcción, y por el teorema de Bolzano-Weierstrass, todo espacio compacto metrizable es secuencialmente compacto, por lo que esto descartaría la metrizabilidad.

Tal vez incluso podamos elegir esta secuencia para mentir $X$ .

Supongamos que tenemos una secuencia $\{y_n\} \subset X$ que converge en $cX$ . En particular, para cualquier continuo $f : cX \to [0,1]$ , $\lim f(y_n)$ existe. Al igual que antes, cualquier continuo uniforme acotado $g : X \to [0,1]$ se extiende a una función continua en $cX$ Así que $\lim g(y_n)$ también debe existir.

Así que propongo lo siguiente:

Encontrar una secuencia $\{x_n\} \subset X$ tal que, para cada subsecuencia $\{x_{n_k}\}$ existe una solución acotada, uniformemente continua $g: X \to [0,1]$ tal que $\lim g(x_{n_k})$ no existe.

Esta secuencia no tendrá una subsecuencia convergente en $cX$ .

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