Avanzado-Práctica 8 - Espacios Métricos IV

Tema: Espacios Métricos IV

Tue-17-09-2024 11:02 profe: Mauro status: tags:


Ejercicio 1

Consideremos una sucesión (an)nN(a_{n})_{n \in \mathbb{N}} en un espacio métrico que converge a LL Sea A=anA=\bigcup a_{n}

Probar que A{L}A'\subseteq \{ L \} Consideremos xLx\neq L. con lo cual d(x,L)>0d(x,L)>0 Buscamos r>0r>0 tal que: (Estamos buscando un rr para ver que no se cumple la definición de punto de acumulación)

B(x,r)(A{x})=B(x,r)\cap(A\setminus \{ x \})=\emptyset n0sinn0:d(an,L)<d(x,L)2\begin{array}{c} \:\exists\:n_{0}\:|\: si\:n\geq n_{0}: \\ d(a_{n},L)< \frac{d(x,L)}{2} \end{array}

Definamos

r=min{d(x,L)2,d(an,x):anxnn00}r=min\left\{ \frac{d(x,L)}{2},d(a_{n},x):a_{n}\neq x\:\forall n\leq n_{0}0 \right\}

Notar que r>0r>0, pues tomo mínimo de finitos números positivos.

Veamos que

B(x,r)(A{x})=B(x,r)\cap(A\setminus \{ x \})=\emptyset

Sea aA{x}a \in A\setminus \{ x \}, nNa=an\:\exists\:n \in \mathbb{N}\:|\:a=a_{n} Si nn0n\leq n_{0} entonces

d(an,x)rd(a_{n},x)\geq r

Luego a∉B(x,r)a\not\in B(x,r) Si n>n0n>n_{0} entonces

d(an,x)d(x,L)d(L,an)>d(L,x)d(x,L)2=12d(x,L)rd(a_{n},x)\geq d(x,L)-d(L,a_{n})> d(L,x)- \frac{d(x,L)}{2}= \frac{1}{2} d(x,L)\geq r

Luego a∉B(x,r)a\not\in B(x,r) Queda probado que x∉Ax \not\in A'. Entonces {L}c(A)c\{ L \}^c\subseteq(A')^c que es equivalente a:

A{L}A'\subseteq \{ L \} \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \square

Ejercicio 2

Dado un conjunto AA mediante una sucesión. Encontrar dos ejemplos. Un donde A={L}A'=\{ L \} y otro donde A{L}A'\neq \{ L \}

  • A={L}A'=\{ L \}

Si anLa_{n}\neq L para infinitos nn. Veamos que A={L}A'=\{ L \}. Dado r>0:r>0:

n0d(L,an)<rnn0\:\exists\:n_{0}\:|\: d(L,a_{n})<r\quad \forall n\geq n_{0}

Luego

B(L,r)(A{L})B(L,r)\cap (A\setminus \{ L \})\neq \emptyset

pues existe anLa_{n}\neq L con nn0n\geq n_{0}

  • Caso A=.A'=\emptyset. Si anLa_{n}\neq L para finitos nn.
n^sinn^an=L\:\exists\:\hat{n}\:|\: si\:n\geq \hat{n}\to a_{n}=L

Sea

r=min{d(an,L):nn^,anL}r=min\{ d(a_{n},L):n\leq \hat{n},a_{n}\neq L \}

Luego

B(L,r)(A{L})=B(L,r)\cap(A\setminus \{ L \})=\emptyset

Citas y Comentarios

Sabemos que la unión de abiertos es abierto. Y la intersección? No siempre. La intersección de cerrados es cerrado. La unión no necesariamente.