Topologian koekysymys

topolopo

"Esitä esimerkki metrisestä avaruudesta ja sen osajoukoista A,B,C ja D siten, että

A on avoin, mutta ei suljettu
B on suljettu, mutta ei avoin
C on avoin ja suljettu
D ei ole avoin eikä suljettu"

Kyselin aikoja sitten tällä palstalla, että miten erakkopisteen joukko voi olla avoin. Sain kaikenlaisia vastauksia, joita en kaikkia perinpohjin ymmärtänyt. Esitin lisäkysymyksiä sekä argumentteja vastauksia vastaan, mutta näihin ei vastattu. Erakkopisteen kohtalo on siis minulle edelleen avoin. Alla on linkki kyseiseen threadiin:

http://keskustelu.suomi24.fi/show.fcgi?category=2000000000000020&conference=4000000000000027&posting=22000000039292927

Koekysymyksen tapaukset A ja B ovat selviä, mutta meikäläiselle eivät mene jakeluun tapaukset C ja D. Voisiko joku selventää minulle esimerkiksi sen, miten esim. avaruudet R ja R^2 ovat sekä avoimia että suljettuja?

7

513

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • ffffs

      Joukko on avoin jos sen jokaisella pisteellä on palloympäristö joka on joukon osajoukko.

      Tyhjä joukko on avoin, koska sillä ei ole pisteitä eli kaikki sen pisteet (joita ei siis ole) toteuttavat avoimmuus ehdon.

      Täten R on suljettu sillä sen komplementti tyhjä joukko on avoin.
      Selvästi R on avoin, sillä jokaiselle pisteelle a löytyy esim. väli (a-1,a 1) joka on R osajoukko. Siis R on avoin ja suljettu.

      D kohtaan kelpaa mikä tahansa puoliavoin väli R:ssä esim. (1,2] ei ole avoin eikä suljettu.

      Vastaavasti R^2 esim. joukko
      {(x,y):x y=

      • topolopo

        No niinpä niin, R:n komplementtihan on tietysti tyhjä joukko... Kelailin koko ajan, ettei R:llä voi olla mitään komplementtia, mutta tämä selvensi asian. Kiitos.

        Ja tosiaan nuo sekä avoimet että suljetut joukot selittyvät niinkin simppelisti kuin puoliavoimilla R:n väleillä.


    • a-s-h

      "Erakkopisteen kohtalo on siis minulle edelleen avoin."

      Aiemmassa säikeessä pohdit väitettä "metrisen avaruuden erakkopisteiden joukko on avoin". Ymmärtääkseni sinua vaivasi se, että väite tuntuu triviaalisti epätodella tavanomaisessa euklidisessa avaruudessa R^2.

      Ajatteluvirheestäsi vihjasi jo Ffffs, mutta tässä se nyt tulee vielä uudestaan:

      Avaruudessa R^2 pisteen x ympäristöön sisältyy aina muitakin pisteitä kuin x itse. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, etteikö erakkopisteiden joukko olisi avoin --- vaan ettei erakkopisteitä ensinkään ole! Siis väite "metrisen avaruuden erakkopisteiden joukko on avoin" pätee kaikissa avaruuksissa (todistus aiemmassa säikeessä), sillä osassa avaruuksia erakkopisteiden joukko on tyhjä. Kuten tiedetään, tyhjän joukon alkioille pätee mikä hyvänsä väite.

      • topolopo

        Eli siis: Euklidisessa avaruudessa ei ole erakkopisteitä, joten niiden joukko on tyhjä joukko, joka on avoin. Jos taas avaruudessa X on erakkopisteitä, jokaisen niistä joukko on avoin, sillä jokaisella erakkopisteellä a on olemassa ympäristö, johon ei sisälly pisteitä a:n komplementista.

        Tämä selvä. Ongelmana minulla oli tuo tyhjä joukko ja se, että se on avoin. Pitää yrittää paremmin jatkossa muistaa tuon tyhjän joukon olemassaolo ja sen ominaisuudet.


      • Huolellisempitopo
        topolopo kirjoitti:

        Eli siis: Euklidisessa avaruudessa ei ole erakkopisteitä, joten niiden joukko on tyhjä joukko, joka on avoin. Jos taas avaruudessa X on erakkopisteitä, jokaisen niistä joukko on avoin, sillä jokaisella erakkopisteellä a on olemassa ympäristö, johon ei sisälly pisteitä a:n komplementista.

        Tämä selvä. Ongelmana minulla oli tuo tyhjä joukko ja se, että se on avoin. Pitää yrittää paremmin jatkossa muistaa tuon tyhjän joukon olemassaolo ja sen ominaisuudet.

        " jokaisen niistä joukko on avoin, "
        Mitä yrität sanoa?

        "johon ei sisälly pisteitä a:n komplementista."
        Alkiolla ei ole komplementtia, joukolla {a} on.


      • topolopo
        Huolellisempitopo kirjoitti:

        " jokaisen niistä joukko on avoin, "
        Mitä yrität sanoa?

        "johon ei sisälly pisteitä a:n komplementista."
        Alkiolla ei ole komplementtia, joukolla {a} on.

        "Alkiolla ei ole komplementtia, joukolla {a} on. "

        No joo, näin taitaa olla.

        "jokaisen niistä joukko on avoin"

        Tarkoitin jokaisen pisteen a joukko {a}.


      • Clamtrox
        topolopo kirjoitti:

        Eli siis: Euklidisessa avaruudessa ei ole erakkopisteitä, joten niiden joukko on tyhjä joukko, joka on avoin. Jos taas avaruudessa X on erakkopisteitä, jokaisen niistä joukko on avoin, sillä jokaisella erakkopisteellä a on olemassa ympäristö, johon ei sisälly pisteitä a:n komplementista.

        Tämä selvä. Ongelmana minulla oli tuo tyhjä joukko ja se, että se on avoin. Pitää yrittää paremmin jatkossa muistaa tuon tyhjän joukon olemassaolo ja sen ominaisuudet.

        topologian todistuksissa joudutaan käsittelemään tyhjä ja epätyhjä joukko erikseen. Tyhjän joukon tapaus on tietysti useimmiten se triviaalimpi vaihtoehto, mutta silti.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Perussuomalaiset kirjoittaa vain positiivisista uutisista

      Ei tarvitse palstaa paljon seurata, kun sen huomaa. Joka ainoa positiivinen uutinen Suomen taloudesta tai ylipäätään, ni
      Maailman menoa
      113
      6965
    2. Kuka on UMK-suosikkisi? UMK26 paljastuksia lauantai 28.2.

      UMK26 tänä lauantaina! UMK26 tulee suorana Tampereelta ja nyt selviää, kuka pääsee edustamaan Suomea Euroviisuihin. M
      Euroviisut
      107
      4711
    3. L/over ja Jani Volanen! Minkä arvosanan 4-10 annat roolityöstä?

      Psykologinen trilleri L/over - ikuisesti minun on koukuttanut tv-katsojat ruudun ääreen. Kun Roosa (Krista Kosonen) tapa
      Tv-sarjat
      51
      3962
    4. TTK:n jättänyt Vappu Pimiä rehellisenä MasterChef-kuvauksista: "Höh..."

      Vappu Pimiä on uusi MasterChef Suomi -tuomari. Viime vuonna Tanssii Tähtien Kanssa jäi taakse, ja nyt vuorossa on uusi a
      Suomalaiset julkkikset
      13
      3334
    5. Natomaa hyökkäsi Iraniin

      Näemme nyt tällä hetkellä Natomaan nimeltä Yhdysvallat, joka toimii aika pitkälti perinteisen kansainvälisen lain ulkopu
      NATO
      678
      2017
    6. Trump aloitti III maailmansodan tänään.

      Narsisti ja mielipuoli Trump pitäisi saada pois, miten se onnistuisi parhaiten?
      Maailman menoa
      230
      1401
    7. Miksi et nainen halua

      minua, kuten minä sinua?
      Ikävä
      66
      1338
    8. Rakas tiedät, että toivoisin

      Kuulevani sinusta. Tiedät, että viestisi tekisi minut ihan onnelliseksi. Että äänesi kuuleminen saisi minut leijumaan ja
      Ikävä
      55
      1283
    9. Osaako kukaan sanoa?

      Mikä on syy siihen, että apulaisidiootti yrittää kaikin keinoin haitata kaikkea yrittämistä Ähtärissä? Nyttkin pilkkaa j
      Ähtäri
      52
      1277
    10. Viesti miehelle

      Nyt vastaa oikea taa´app. Ainoastaan puhelimitse voidaan selvittää asioita, mutta tuskin sitä haluat kaiken halveeramise
      Ikävä
      12
      962
    Aihe