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Verificar que el $x\mapsto (\cos(x),\sin(x))$ de la línea verdadera para el círculo unitario es un mapa abierto.

(Hola, esta es mi primera pregunta en el MSE, por favor, hágamelo saber si estoy haciendo algo mal. ¡Gracias!)

El programa de instalación:

Deje $p:\mathbb{R}\to S^1$ ser definido por $x\mapsto (\cos(x),\sin(x))$. Demostrar que $p$ es abierto, es decir, $p$ envía abrir los subconjuntos de a $\mathbb{R}$ a abrir los subconjuntos de a $S^1=\{ (\cos(x),\sin(x))\in \mathbb{R}^2 \ \vert \ x\in \mathbb{R}\}$.

Lo que tengo hasta ahora:

Ya que la imagen de los mapas conserva sindicatos, basta con comprobar básica abrir los subconjuntos de a $\mathbb{R}$, es decir, abrir los intervalos. Si un intervalo de longitud de no menos de $2\pi$, entonces su imagen en $p$ es el círculo, que está abierto.

Por otro lado, si el intervalo de longitud de menos de $2\pi$, entonces su imagen es un "arco" en la $S^1$, que puede ser realizado como una intersección de $S^1$ adecuadamente con un escogido abrir el cuadro de $\mathbb{R}^2$, como se ilustra a continuación.

circle and box

Mi pregunta:

Cómo formalizar esta última bits, así como para evitar argumentando a partir de una figura? Mi actual intentos de construir el cuadro deseado, precisamente, se han basado en la comprobación de casos. Hay una forma más elegante?

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krukid Puntos 401

Que $I$ sea un conjunto abierto de $\Bbb R$. Entonces el conjunto de $O=\{ r(\cos x, \sin x) \ , \ r>0 ; x\in I \}$ es un subconjunto abierto de $\Bbb R^2$, tenemos

$p(I)=O\cap S^1$ abierto subconjunto de $S^1$.

EDITAR: $O$ está abierto: Que $f:\Bbb R^2\to \Bbb R^2$ definidas en $f(r,x)=r(\cos x,\sin x)$ está claro que $f$ es continuo, ya que $\Bbb R_+^*\times I$ es un abierto de $\Bbb R^2$ (producto de abrir dos) entonces es de $O=f^{-1}(\Bbb R_+^*\times I)$ $\Bbb R^2$.

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Erik Lundmark Puntos 21

Sugerencia. Arco abierto puede dividirse en la Unión de arcos abiertos "pequeñas". Tan pequeño que cada uno se puede representar fácilmente en su camino.

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studiosus Puntos 19728

Sugerencia: Suponga que $f: M\to N$ es un mapa liso de múltiples lisos, tal que el % de derivados $df: T_xM\to T_yN$es sobreyectiva todos $x\in M$ ($y=f(x)$). $f$ Es una inmersión y, por lo tanto, mapa abierto. Para variedades equidimensionales, como en el caso, puede, alternativamente, verificar que $df$ es inyectiva en cada punto. Ahora, calcular la derivada de su mapa...

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