22 Final 3ra fecha Diciembre Avanzado

[!infobox] Examen Final - Análisis Avanzado Contexto: Evaluación Universitaria Fecha: 22/12/2025 Temas: Topología en R\mathbb{R}, Espacios Métricos, Compacidad, Sucesiones de Funciones, σ\sigma-álgebras.

Enunciados del Examen

1. (1 punto): Sea ARA \subset \mathbb{R}. Mostrar que si AA es acotado, entonces existe una sucesión (an)nA(a_n)_n \subset A tal que aninf(A)a_n \to \inf(A).


2. (1 punto): Sean (An)nN(A_n)_{n \in \mathbb{N}} conjuntos numerables. Mostrar que el conjunto A={(an)n:aiAi iN}A = \{(a_n)_n : a_i \in A_i \ \forall i \in \mathbb{N}\} es numerable.


3. (1,5 puntos): Sea (E,d)(E,d) un espacio métrico y sea MEM \subset E.

  • Mostrar que M=MM\overline{M} = M \cup M' (MM' es el conjunto derivado) y que M=MM\overline{M} = M \cup \partial M.
  • Dar un ejemplo de un espacio métrico (E,d)(E,d) y de un subconjunto MEM \subset E tal que MMM' \neq \partial M.

4. (2 puntos): Sean (E,d)(E,d) y (E,d)(E',d') espacios métricos y f,g:(E,d)(E,d)f,g : (E,d) \to (E',d') dos funciones continuas. Mostrar que si existe un conjunto denso DED \subset E tal que f(x)=g(x) xDf(x) = g(x) \ \forall x \in D, entonces f=gf = g.


5. (1,5 puntos): Sea (E,d)(E,d) un espacio métrico y KEK \subset E un conjunto.

  • Mostrar que si KK es compacto, entonces es cerrado y acotado.
  • Si KK es cerrado y acotado, ¿Es compacto?

6. (2 puntos): Considere las funciones fn(x)=sin(xn)f_n(x) = \sin\left(\frac{x}{n}\right) y tome la sucesión (fn)n(f_n)_n.

  • Mostrar que la sucesión (fn)n(C[0,1],d)(f_n)_n \subset (C[0,1], d_\infty) converge a 00.
  • Mostrar que la sucesión (fn)n(Cb,d)(f_n)_n \subset (C_b, d_\infty) no converge a ningún elemento de CbC_b. (Cb={f:RR:f es acotada}C_b = \{f : \mathbb{R} \to \mathbb{R} : f \text{ es acotada}\}).

7. (1 punto): Sean f:XYf: X \to Y y sea MM una σ\sigma-álgebra de YY. Mostrar que f1(M)f^{-1}(M) es σ\sigma-álgebra.