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pointwise límite en un espacio métrico completo

Deje $\{f_n: X\rightarrow \mathbb{R}\}$ ser una secuencia de real continua de las funciones con valores en un espacio métrico, $X$. Supongamos que esta secuencia tiene un pointwise límite, $f$. ¿Es fácil ver que debe haber algún punto de $X$ a que $f$ es continua?

He intentado utilizar la Categoría de Baire con mis conjuntos los conjuntos en los que la oscilación de f está acotada arriba por algún número disminuyendo a cero con te de índice de los conjuntos. Pero yo no podía mostrar estos eran densas. Estoy en el camino correcto? Gracias por leer y cualquier ayuda sería muy apreciada. Sé que este tema ha sido estudiado y que la prueba de este hecho es, sin duda en una serie de libros que no tengo acceso para entonces yo sería muy feliz con una respuesta que sólo indica cómo es trivial o no trivial de este hecho.

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$\newcommand{\cl}{\operatorname{cl}}$Deje $V$ ser cualquier no-vacío conjunto abierto en $X$.

Fix $\epsilon>0$. Para $n,k\in\Bbb N$ deje $G_n(k)=\{x\in V:|f_n(x)-f_{n+k}(x)|>\epsilon\}$, y vamos a $G_n=\bigcup_{k\in\Bbb N}G_n(k)$; $G_n$ está abierto en $X$. Deje $x\in V$, $n(x)\in\Bbb N$ tal que $|f_n(x)-f(x)|<\frac{\epsilon}2$ siempre $n\ge n(x)$, lo $|f_{n(x)}(x)-f_{n(x)+k}(x)|<\epsilon$ todos los $k\in\Bbb N$, y por lo tanto $x\notin G_{n(x)}$. Por lo tanto, $\bigcap_{n\in\Bbb N}G_n=\varnothing$. Pero $V$ es un espacio de Baire, así que debe haber algo de $n\in\Bbb N$ tal que $G_n$ no es denso en $V$; deje $U=V\setminus\cl_XG_n$.

Fix $x\in U$. Desde $f_n$ es continuo, no es un $\delta>0$ tal que $|f_n(y)-f_n(x)|<\epsilon$ todos los $y\in B(x,\delta)$, el open de bola en $X$ radio $\delta$ centrada en $x$, y que además puede suponer que $\cl_XB(x,\delta)\subseteq U$. Por lo tanto, para cada una de las $y\in B(x,\delta)$ hemos

$$|f(y)-f(x)|\le|f(y)-f_n(y)|+|f_n(y)-f_n(x)|+|f_n(x)-f(x)|<3\epsilon\;,$$

de modo que la oscilación de la $f$ $\operatorname{cl}_XB(x,\delta)$ es en la mayoría de las $3\epsilon$.

Por lo tanto, para cualquier no-vacío abierto $V\subseteq X$ y cualquier $\epsilon>0$ hay un no-vacío abierto $W$ tal que $\cl_XW\subseteq V$ y la oscilación de la $f$ $W$ es en la mayoría de las $\epsilon$. Por otra parte, podemos hacer que el diámetro de $W$ tan pequeño como nos gusta. De ello se deduce que para cualquier no-vacío abierto $V_0\subseteq X$ hay una secuencia $\langle V_n:n\in\Bbb N\rangle$ de los no vacía de subconjuntos abiertos de $X$ tal que para cada una de las $n\in\Bbb N$ tenemos $\cl_XV_{n+1}\subseteq V_n$, el diámetro de $V_{n+1}$ es de menos de $2^{-n}$, y la oscilación de la $f$ $V_{n+1}$ es en la mayoría de los $2^{-n}$. $X$ es un espacio de Baire, por lo que $$\{x\}=\bigcap_{n\in\Bbb N}\cl_XV_n=\bigcap_{n\in\Bbb N}V_n\subseteq V_0$$ for some $x\in X$, and clearly $f$ is continuous at $x$. Thus, the set of points of continuity of $f$ is dense in $X$.

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