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La compactación Stone-Čech del espacio completamente regular

Supongamos que $X$ es un espacio completamente regular. Sea $M$ sea el conjunto de homomorfismos algebraicos no nulos de $BC(X,\mathbb{R})$ a $\mathbb{R}$ con la topología de convergencia puntual. Demuestre que $M$ es homeomorfo a $\beta X$ (la compactación Stone-Cech de $X$ ).

He observado que si $x\in X$ entonces $\hat{x}(f)=f(x)$ define $\hat{x}\in M$ . También había otro problema que he hecho donde $X$ era Hausdorff compacto y $M'$ era el conjunto de homomorfismos algebraicos no nulos de $C(X,\mathbb{R})$ a $\mathbb{R}$ . En ese caso, $M'$ es homeomorfo a $X$ a través de $x\mapsto\hat{x}$ .

Mis pensamientos sobre este problema son los siguientes:

(1) Funciones continuas limitadas de $X$ a $\mathbb{R}$ tienen extensiones continuas únicas a $\beta X$ . Tal vez esto permita la identificación de $C(\beta X,\mathbb{R})$ con $BC(X,\mathbb{R})$ y, por tanto, la identificación de $M$ con el conjunto de homomorfismos algebraicos no nulos de $C(\beta X,\mathbb{R})$ a $\mathbb{R}$ .

(2) El conjunto de homomorfismos algebraicos no nulos de $C(\beta X,\mathbb{R})$ a $\mathbb{R}$ es homeomorfo a $\beta X$ .

Si (1) es correcto, junto con (2) debería dar el resultado.

2voto

Tom Hutchcroft Puntos 350

Parece que ya ha terminado.

$\beta : C_b(X) \rightarrow C(\beta X)$ es una isometría:

$\beta(f + g)$ = $\beta f + \beta g$ ya que ambos lados se extienden $f+g$ a $\beta X$ .

Asimismo, $\alpha \beta f = \beta ( \alpha f)$ , $(\beta f) (\beta g) = \beta(fg)$ así que $\beta$ es un homomorfismo de álgebra.

Restricción a $X$ es un homomorfismo de álgebra $C(\beta X) \rightarrow C_b(X)$ que es inverso a $\beta$ Así que $\beta$ es un isomorfismo.

La norma uniforme de $\beta f$ es el mismo que el de $f$ por la densidad de $X$ en $\beta X$ Así que $\beta$ es una isometría y por tanto $M$ puede identificarse con el conjunto de homomorfismos algebraicos continuos no nulos de $C(\beta X)$ a $\mathbb{R}$ (no debería ser difícil comprobar que la identificación es continua con respecto a la topología de convergencia puntual).

Ahora podemos terminar con su observación (2).

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