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Módulo de continuidad, toma 2

Esto es una continuación de mi última pregunta: Módulo de continuidad . Accidentalmente hice la pregunta equivocada, así que voy a empezar de nuevo y espero hacer la pregunta correcta.

Repetiré las definiciones pertinentes. Sea $\rho: \mathbb{R}^+ \to \mathbb{R}^+$ sea una función continua no decreciente tal que $\rho(t) = 0$ si y sólo de $t = 0$ . Si puede responder a mi pregunta en el caso especial $\rho(t) = Ct$ donde $C$ es una constante, entonces probablemente será posible adaptar su construcción al caso general.

Digamos que una función $f: X \to \mathbb{R}$ en un espacio métrico tiene módulo de continuidad $\rho$ en un punto $x_0 \in X$ si $|f(x) - f(x_0)| \leq \rho(d(x,x_0))$ por cada $x \in X$ . Por ejemplo, una función tiene módulo de continuidad $Ct$ en $x_0$ si y sólo si es Lipschitz con constante Lipschitz $C$ en $x_0$ .

Pregunta Si $X$ es un espacio métrico compacto sin puntos aislados, ¿es cierto que el conjunto de todas las funciones continuas sobre $X$ que tienen módulo de continuidad $\rho$ en algún momento de $X$ no es denso en ninguna parte $C(X)$ ¿dotado de la norma supremum?

Para demostrar que la respuesta es afirmativa para un determinado $X$ hay que ser capaz de construir funciones de norma arbitrariamente pequeña que oscilen arbitrariamente rápido. Por ejemplo, si $\rho(t) = Ct$ y $X = [0,1]$ entonces se puede utilizar una función lineal a trozos tal que la pendiente de cada trozo lineal sea mayor que $C$ en valor absoluto. Sin embargo, no veo cómo generalizar esta idea a un espacio métrico compacto arbitrario sin puntos aislados.

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ˈjuː.zɚ79365 Puntos 1688

Una respuesta detallada fue publicada por fedja en MathOverflow . Sus puntos principales fueron:

  • el conjunto de funciones que son $\rho$ -continua en algún lugar es no en ninguna parte densa. De hecho es denso, porque cada función puede ser aplanada un poco: a saber, $(f-a-\epsilon)^+-(f-a)^-+a$ está dentro de $\epsilon$ de $f$ pero es plana donde $f$ tomó valores entre $a$ y $a+\epsilon$ .

  • el conjunto de funciones que son $\rho$ -continua en algún lugar es de primera categoría . A continuación se resumen los pasos clave.


Fijar una constante $A$ y considerar el conjunto $F_A$ de las funciones $f$ tal que existe un punto $x\in X$ en el que $f$ tiene módulo de continuidad global $A\rho $ . Este conjunto es cerrado: si $f_n\in F_A$ convergen a $f$ de manera uniforme y $x_n\in X$ son los puntos malos correspondientes, entonces cualquier punto de acumulación $x$ de la secuencia $x_n$ es malo para $f$ . Además, no contiene ningún conjunto abierto, porque cualquier función $f \in C(X)$ puede ser perturbado por pequeños picos colocados a lo largo de algunos $\delta$ -red en $X$ para perder la afiliación en $F_A$ .

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Matthew Scouten Puntos 2518

Pruebe funciones como $f(x) = \min(\epsilon, 2 \rho(d(x,x_0)))$ .

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