• 締切済み

開集合

kabaokabaの回答

  • kabaokaba
  • ベストアンサー率51% (724/1416)
回答No.3

丸投げにしか見えないのが問題. #No.1さんはそれを暗に指摘しているだけでしょう 任意の開集合が「開区間」の和になるはずはないから 正しくは 「実数の普通の位相での,任意の開集合は 可算個の開集合の和集合で表わせる」 ということでしょう. 証明の方針というか,キモの部分は以下の通り. ただし,質問者の学習段階が一切不明なので とりあえず一般の場合を考えます. (1) 実数の任意の開集合は「開区間」の和集合である. 正確には以下の通り. 実数の任意の開集合に対して連結成分分解をすると 各連結成分は開集合であり, 実数の連結な開集合は開区間である (2) 連結な開区間はすべて開区間(0,1)と位相同型である (3) 開区間(0,1)は有理数を「中心」とする 微小な開集合の和集合で表わせる (4) 有理数の集合は可算無限集合 (5) 有理数の集合は実数の集合の中で稠密 ここまでいえば自明でしょう. テクニカルタームでいえば 「実数は可算開基を持つ」ということです. 「可算開基」で調べると一番シンプルなケースとして 今回の内容がでてるかもしれません.

kourchys
質問者

お礼

説明ありがとうございます。 しかしこれは丸上げなどではありません。 どう判断しているのか知りませんが。 式を使ってというのは口頭の説明だけでは納得しない 人達もいるからです。式でも表せるようにしたいと思ったまで。 自分の書き方が悪かったのもありますがNo1さんはどうみても 嫌味にしか見えないですね。

関連するQ&A

  • 半開区間は可算個の開区間の交わり? 閉区間の和? 

    ボレル集合に関しての質問です。 ある本に、 every half-open interval [a,b) is a G_δ and an F_σ in R^1. と書かれていたので気になったのですが、証明をつけようとしても、どうしてよいかわからないので教えてください。 (G_σは可算個の開集合の交わりで表される集合、F_δは可算個の閉集合の和で表される集合です。) よろしくお願いします。m(__)m

  • 集合の濃度

    すみません 以下の2題を教えて頂ければ嬉しいです。 ネットの海を彷徨ってみたのですが よくわからなくて… 1. Aを無限集合、Bを要素の数が2以上の有限集合とするとき、AからBへの写像 全体の集合Map(A, B)の濃度は真に大きいことを示せ。 2. 開区間(-1, 1)の可算個の直積(-1, 1)×(-1, 1)×…は(-1,1)と 濃度が等しい。このことを証明しろ。

  • 開集合と閉集合の補集合についての証明

    開集合の補集合は閉集合、閉集合の補集合は開集合とありますが、これをわかりやすく証明していただけませんか?

  • 解析学:開集合についてです。

    解析学:連続写像の部分集合の話です。 ・実数R^nで作られた開集合の任意の個数の和集合は開集合になります。 ・開集合を有限個集めたときの共通部分も開集合となります。 ・しかし,開集合を無限個集めた時の共通部分は,必ずしも開集合になるとはかぎらないようなのですが,そのような例とはどのようなものなのでしょうか。 反例を提示していただけるかたいらっしゃいましたらよろしくお願いします。 http://ja.wikipedia.org/wiki/開集合 の性質(2)です。

  • 開集合系、開集合について

    Ox:={D⊂X:Dは開集合} これ(Ox)は開集合系と言うんですか? 例えばΦ⊂Oxとは、ΦはΦ⊂Xで、かつ開集合となっているという意味ですか?

  • 空集合は開集合であることの証明が納得できません

    X は距離空間とする。 部分集合 U ⊂ X について,U のどの点をとっても,正数 ε が存在して,Bε(x) ⊂ U が成立するとき,U は開集合であるという。 このとき次の定理とその証明が書いてありました。 (i) X 自身および空集合は開集合である. (ii) 有限個の開集合 U1, ..., Un の共通部分 U1∩・・・∩ Un は開集合である. (iii) 開集合の族 Uλ (λ ∈ Λ) について,和集合 ∪(λ∈Λ) Uλ は開集合である. 証明 (i) X が開集合であることは明らかである.空集合については,属する点がないのであるから,開集合の条件を満たしていると考えることができる. (ii) 任意の点 x ∈ U1∩ ・・・∩ Un をとると,各 i について,x ∈ Ui である.したがって,正数 εi が存在して,Bεi(x) ⊂ Ui となる.そこで,ε = mini { εi } とおけば,Bε(x) ⊂ U1∩・・・∩ Un となり,U1∩・・・∩ Un が開集合であることがわかる. (iii) 任意の点 x ∈ ∪(λ∈Λ)Uλ をとれば,ある λ があって,x ∈ Uλ となる.このとき,ある正数 ε が存在して,Bε(x) ⊂ Uλ⊂ ∪λ∈ΛUλ となるので,∪(λ∈Λ)Uλ は開集合である. ---------------------------------- 上記の証明において、 空集合は開集合であることの証明が納得できません。 空集合は開集合であることは、開集合の定義の前提条件が成り立たなくて、偽なので、全体としては真になるのでしょうか? それとも、空集合は開集合であるというのは、定義にすべきことがらなのでしょうか? できれば論理的に詳しくお願いいたします。

  • 開集合でもあり閉集合でもある集合

    (-∞, √2) は有理数上で、開集合でもあり閉集合でもある、と聞きました。 開集合というのは分かります。 たとえば、√2 付近で微少の数αを足して、この集合になるようなαは絶対にあるからです。 なぜ、閉集合なのでしょうか?

  • 開集合・閉集合

    二つのことがわからないので、質問しました。 (1)実数全体は開集合ですか?それとも閉集合ですか? (2)(1、無限大)は開集合ですか?閉集合ですか? 内点、集積点を考えなければならないと思うのですが、いまいち、ピンときません。

  • 開集合と閉集合。

    次の集合はR^2で開集合か閉集合であるか理由を述べて答えよ。 (1){(x,y)∈R^2:x^2-y^2=1} (2){(x,y)∈R^2:|x|+|y|<1} (3){(x,y)∈R^2:1<4x^2+2y^2≦2} (1)は閉集合(2)は開集合だと思うのですがどう証明すれば良いか分かりません。 (3)はグラフがどうなるのかも分かりません汗 連投すいませんが分かる方お願いします!

  • 開集合について

    R×Rの開集合は(R^2,ρR^2)の開集合であることを示せ. 上記の問題の解き方について教えていただけませんでしょうか. よろしくお願いします.