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Obtención de la definición habitual de topología del producto a partir de una alternativa

Estoy estudiando el producto topológico con el libro de Schubert. Comienza definiendo la topología del producto de la siguiente manera:

DEFINICIÓN. Sea $\{X_{\lambda}\}_{\lambda\in\Lambda}$ sea una familia (no vacía) de espacios topológicos. La topología más gruesa del conjunto $X=\underset{\lambda\in\Lambda}{\prod}X_{\lambda}$ para el que todas las proyecciones $p_{\lambda}:X\rightarrow X_{\lambda}$ son continuos, se denomina topología del producto en X. Si $X$ se considera que tiene esta topología, entonces $X$ se llama el producto topológico de los espacios $X_\lambda$ .

A continuación, establece el siguiente teorema:

TEOREMA: Conjuntos de la forma $\prod Q_{\lambda}$ , donde $Q_{\lambda}$ está abierto en $X_{\lambda}$ y $Q_{\lambda}=X_{\lambda}$ con un número finito de excepciones, forman una base para la topología del producto.

Que la definición habitual de la topología del producto.

He intentado demostrar este teorema a partir de la definición dada. Todavía estoy muy dubitativo en este tema (topología), y esta demostración me ha parecido especialmente complicada, así que me gustaría que la comprobaras.

Mi intento: Sé que la topología más gruesa en $X$ que contiene todos los conjuntos de una determinada familia $A$ de subconjuntos de $X$ es la topología generada por $A$ ( $A$ siendo así una subbase para esta topología).

Por lo tanto, si dejamos que $A$ sea el conjunto de todos los subconjuntos de $X$ que contiene todos los conjuntos de la forma $p_{\lambda}^{-1}(Q_{\lambda})$ (con $Q_\lambda$ un conjunto abierto de $X_\lambda$ ), $A$ es una subbase de la topología del producto (porque todas las proyecciones $p_{\lambda}:X\rightarrow X_{\lambda}$ son continuos precisamente cuando los conjuntos de la forma $p_{\lambda}^{-1}(Q_{\lambda})$ (con $Q_\lambda$ un conjunto abierto de $X_\lambda$ ) están abiertas en $X$ ).

También sé que, si $Q_{\mu}$ es un conjunto de $X=\underset{\lambda\in\Lambda}\prod X_{\lambda}$ entonces $p_{\mu}^{-1}(Q_{\mu})=X_{1}\times X_{2}\times...\times Q_{\mu}\times...$

Ahora, el conjunto de todos los finito intersecciones de los elementos de $A$ es una base de $X$ . Las intersecciones finitas de los $p_{\mu}^{-1}(Q_{\mu})=X_{1}\times X_{2}\times...\times Q_{\mu}\times...$ son precisamente de la forma descrita en el teorema.

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user254665 Puntos 4075

Lo que muestra tu intento es que A es una sub-base para una topología $T$ en $X$ que es un subconjunto de la topología del producto dada por la "DEFINICIÓN". Lo que falta es lo contrario. Tu segunda y última frase debe ser demostrada. Es decir, demostrar que cada $p_{\lambda}$ es continua con la topología $T$ en $X.$ Para demostrarlo, dejemos que $S$ un subconjunto abierto de $X_{\lambda}.$ Entonces $p_{\lambda}^{-1}S\in A\in T,$ así que $p_{\lambda}^{-1}$ es $T$ -continua. Así que por la DEFINICIÓN, $\;T$ debe tener la topología del producto como subconjunto.

A menudo se denomina topología del producto de Tychonoff, o topología de convergencia puntual, para distinguirla de la topología del producto de caja, que es más fuerte y, para algunos tipos de $X_{\lambda},$ También existe la topología del producto uniforme (también llamada topología de convergencia uniforme).

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