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Suma de dos conjuntos cerrados en $\mathbb R$ ¿está cerrado?

¿Existe un contraejemplo para la afirmación en el tema de la pregunta, que una suma de dos conjuntos cerrados en $\mathbb R$ ¿está cerrado? Si no es así, ¿cómo podemos demostrarlo?

(Por suma de conjuntos $X+Y$ Me refiero al conjunto de todas las sumas $x+y$ donde $x$ está en $X$ y $y$ está en $Y$ )

Gracias.

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¿Cuenta esto como un duplicado de este ?

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Es terriblemente similar, y probablemente sea bastante sencillo demostrar que es una pregunta equivalente. Sin embargo, creo que la redacción es lo suficientemente diferente como para que no cuente como un duplicado exacto.

11 votos

Como muestra David, la respuesta es no. Sin embargo, la suma de un conjunto cerrado y un conjunto compacto es cerrada.

123voto

Joe Lencioni Puntos 4642

Considere los conjuntos $A=\{ n\mid n=1,2,\ldots\}$ y $B=\{- n+{1\over n}\mid n= 2,3,\ldots\}$ . Tenga en cuenta que $0$ no está en la suma, pero $1\over n$ es para cada $n\ge2$ .

4 votos

Inteligente, gracias. Así que $0$ es un punto límite que no está en $A+B$ ¿verdad?

1 votos

@ro44 De nada. Sí a tu pregunta.

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¿Y si uno de $A$ o $B$ es compacto, ¿su suma será cerrada o compacta?

55voto

sam Puntos 191

Considere $\mathbb Z$ y $\sqrt 2 \mathbb Z$ ambos son cerrados pero la suma no lo es...:) además es denso en $\mathbb R$

8voto

yi_li Puntos 27

Vale la pena mencionar que :

si uno es cerrado + acotado, otro es cerrado, entonces la adición es cerrada

Dado que la cerrazón se puede caracterizar por la secuencia en $\Bbb{R}^n$ Si $(x_n) \in A+B$ tenemos que demostrar que el límite de la secuencia de convergencia todavía se encuentra en ella. $A$ es compacto $B $ está cerrado.

Desde $x_n= a_n +b_n \to x$ la compacidad implica la compacidad secuencial, por lo que $a_{n_k} \to a\in A$ para alguna subsecuencia. Ahora $x_{n_k} \to x$ lo que significa que la subsecuencia $b_{n_k}\to x-a$ convergen, ya que $B$ está cerrado, $x-a \in B$ Por lo tanto $x = a+b \in A+B$ lo que significa que la suma está cerrada.

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¿es también posible demostrar que C = {a*b | $a \in A$ y $b \in B$ }está cerrado si A y B están cerrados utilizando este método?

3voto

RAM_3R Puntos 21

Toma $A=\{(a,0):a\in\mathbb{R}$ y $B=\{(b,\frac{1}{b}):b\in \mathbb{R}-\{0\}\}$ . Entonces ambos $A,B\subset \mathbb{R}^2$ están cerradas. Pero $A+B=\{(a+b,\frac{1}{b}):a\in \mathbb{R},b\in \mathbb{R}-\{0\}\}.$ La secuencia $\{(0,\frac{1}{n})\}=\{(n-n,\frac{1}{n})\}\subset A+B$ pero el límite $(0,0)$ que no está en la suma.

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La pregunta era sobre $\mathbb R, $ no $\mathbb R^2$

2voto

Cheng Puntos 231

La suma $E +F$ puede no cerrarse aunque $E$ y $F$ están cerradas. Por ejemplo, establezca $E = \{(x, y) \in \mathbb R^2 : y > 1/x\text{ and }x > 0\}$ y $F = \{(x, y) \in\mathbb R^2 : y > -1/x\text{ and }x < 0\}$

Entonces $E$ y $F$ están cerradas, pero $$E + F = \{(x, y) \in \mathbb R^2 : y > 0\}$$ no está cerrado.

0 votos

Hassan: He intentado editar tu pregunta (añadir el formato latex para una mejor legibilidad). Por favor, comprueba si no he cambiado el significado involuntariamente. Puedes encontrar más información sobre la escritura de las matemáticas en este sitio, por ejemplo aquí y aquí .

7 votos

No, $E$ y $F$ no están cerradas; usted quiere $y \ge 1/x$ etc. Y la pregunta original era sobre $\mathbb R$ no ${\mathbb R}^2$ .

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