8 votos

Totalmente desconectado vs totalmente separados.

Asumir todos los espacios métricos.

Pregunta. ¿Existe un espacio de $X$ que está totalmente desconectado (los componentes de $X$ son singletons), sin embargo, algunos quasicomponent de $X$ tiene interior no vacío?

Sé el eliminado Knaster–Kuratowski ventilador (el Cantor de fugas tienda de campaña) es totalmente desconectada y no tiene singleton quasicomponents. Pero el quasicomponents de este espacio se han vacío interior, a la derecha? El quasicomponents son las líneas de racionales o irrationals a partir de la base (el conjunto de Cantor) y terminando en la parte superior de la tienda, así que creo que esto sería seguir en el hecho de que el conjunto de Cantor no tiene puntos aislados.

Si la respuesta a mi pregunta es sí, hay condiciones adicionales que garantizan a todos los de la quasicomponents en un totalmente desconectado espacio vacío interior? Si un espacio es

  • totalmente desconectado,
  • no tiene puntos aislados, y
  • es localmente compacto (Hausdorff,por supuesto),

a continuación, el quasicomponents sería igual a la de los componentes - los únicos - ninguno de los cuales han interior. Pero compacidad local parece un poco extremo! Basado en el K-K ventilador ejemplo quiero adivinar:

Conjetura. Si totalmente desconectado espacio no tiene puntos aislados, entonces todos sus quasicomponents han vacío interior.

3voto

confused Puntos 71

Yo creo que el siguiente es un contraejemplo a tu conjetura.

Con el fin de construir el Knaster-Kuratowski ventilador, dejamos $C\subseteq[0,1]$ ser el estándar del conjunto de Cantor y, para cada una de las $c\in C$, vamos a $L(c)$ ser el segmento de$(c,0)$$(\frac12,\frac12)$. Definimos $$X_c =\{(x,y)\in L(c)\mid y\in\mathbb Q\}$$ if $c\in C$ is an endpoint of one of the intervals at some finite stage of the construction of $C$ and $$X_c =\{(x,y)\in L(c)\mid y\notin\mathbb Q\}$$ for all other $c\in C$. Then, the Knaster-Kuratowski fan is defined as $$X=\bigcup_{c\in C}X_c.$$ Now, define a linear map $f:\mathbb R^2\to\mathbb R^2$ by $f(x,y)=(\frac{x-y}2,\frac{x+y}2)$ and let $$Y=f(X).$$ This is just a smaller (and rotated) copy of the Knaster-Kuratowski fan, based on the segment from $(0,0)$ to $(\frac12,\frac12)$ and with apex $(0,\frac12)$.

Para construir nuestro contraejemplo, vamos a $X'=X\setminus\{(\frac12,\frac12)\}$$Y'=Y\setminus\{(\frac12,\frac12),(0,\frac12)\}$. Utilizaremos también las anotaciones $X_c'=X_c\setminus\{(\frac12,\frac12)\}$, $Y_c=f(X_c)$ y $Y_c'=Y_c\setminus\{(\frac12,\frac12),(0,\frac12)\}$. Nuestro contraejemplo es proporcionada por $$Z=X'\cup Y'.$$

La reclamación. El espacio de $Z$ está totalmente desconectado.

Prueba. Supongamos $Q$ está conectado a un componente de $Z$. Si $Q$ intersecta $X_c$ algunos $c>0$, $Q\subseteq X_c$ por el argumento habitual (construir una separación mediante una línea a través de $(\frac12,\frac12)$) y $Q$ debe ser un singleton. De lo contrario, tenemos $Q\subseteq Y'\cup X_0'$. En este caso, se observa que la $Q$ debe estar contenida en un segmento de $S(x)$ con extremos de $(0,\frac12)$ $(x,x)$ para algunos $x\in[0,1]$: $C\cup(\mathbb Q\cap[0,1])$ es totalmente desconectada, lo que nos permite separar dos puntos en $Y'\cup X_0'$ acostado en distintos segmentos de $S(x_1)$ $S(x_2)$ por una línea a través de $(0,\frac12)$. De nuevo, esto implica que $Q$ es un singleton. $\square$

A continuación, tenemos un lema.

Lema. Supongamos $X\subseteq Y$, e $Q\subseteq X$ $R\subseteq Y$ son quasicomponents tal que $Q\cap R\neq\emptyset$. A continuación,$Q\subseteq R$.

Prueba. Deje $q\in Q\cap R$. A continuación, $Q$ es la intersección $\cap_{\lambda}U_\lambda$ de todos los clopen pone en $X$ contiene $q$. Si $V$ es un clopen conjunto en $Y$ contiene $q$, $V\cap X$ es clopen en $X$ y, por tanto, $V\cap X\supseteq U_\lambda$ algunos $\lambda$. Por lo tanto, la interesection de todos los conjuntos de $V$ contiene $\cap_{\lambda}U_\lambda = Q$. $\square$

La reclamación. El conjunto $Y'\cup X_0'$ es un quasicomponent de $Z$.

Prueba. Primero de todo, $Y'\cup X_0'$ es la intersección de clopen conjuntos de $Y'\cup\bigcup\limits_{c\in C_n}X_c'$ donde $C_n=C\cap[0,\frac1{3^n}]$. Queda por demostrar que si un clopen set $U$ intersecta $Y'\cup X_0'$,$Y'\cup X_0'\subseteq U$. Observar que si $U$ intersecta $Y_c'$, $Y_c'\subseteq U$ por el lema, ya que $Y_c'$ es un quasicomponent en $Y'$. Del mismo modo, si $U$ intersecta $X_0'$, $X_0'\subseteq U$ por el lema, ya que $X_0'$ es un quasicomponent en $X'$.

Ahora, supongamos $U$ intersecta $(Y'\cup X_0')\setminus Y_1'$. A continuación, $U$ contiene un segmento de la forma $Y_c'$ o $X_0'$, por lo que contiene un punto de la forma $(x,x)$ algunos $x\in[0,1]$. Desde $U$ está abierto, también contiene un barrio de $(x,x)$ y por lo tanto se cruza con $X_0'$. Por lo $X_0'\subseteq U$. Pero $U$ también está cerrado, por lo que contiene el cierre de $X_0'$,$(X_0'\cup f(C))\setminus\{(\frac12,\frac12)\}$. Esto a su vez se cruza con cada una de las $Y_c'$ $c<1$ $Y_c'\subseteq U$ todos los $c<1$. Por eso, $(Y'\cup X_0')\setminus Y_1'\subseteq U$. Pero desde $U$ está cerrada, se contiene también el cierre de este conjunto, es decir,$Y'\cup X_0'\subseteq U$.

Por último, si $U$ intersecta $Y_1'$, también debe contener algún elemento de $(Y'\cup X_0')\setminus Y_1'$ ya está abierto. Podemos de nuevo a la conclusión de que $Y'\cup X_0'\subseteq U$. Esto completa la prueba. $\square$

Por lo tanto, $Z$ está totalmente desconectado de espacio sin puntos aislados cuya quasicomponent $Y'\cup X_0'$ tiene interior no vacío.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X