Compatti come unione finita di dischi

anto_zoolander
Devo mostrare che in uno spazio metrico $(X,d)$ dato un compatto $KsubsetX$ non vuoto e un certo $r>0$ allora $K$ è contenuto in un'unione finita di dischi di raggio $r$ centrati in punti di $K$.

Supponiamo per assurdo che così non sia, ovvero che per ogni successione di dischi centrati in punti di $K$ che abbiano raggio $r$, esso non vi sia contenuto.

porrò $B(x_k,r):=B_k$

poichè $K$ è non vuoto allora sia $x_1 in K$ e sicuramente possiamo trovare $x_2 in KsetminusB_1$
se così non fosse sarebbe contenuto in $B_1$

supponiamo che $x_1,...,x_n$ siano punti di $K$ con la proprietà che $x_k in Ksetminus bigcup_(i=1)^(k-1)B_i$
dove pongo $bigcup_(i=1)^(0)B_i=emptyset$

allora possiamo trovare un certo $x_(n+1) in Ksetminusbigcup_(i=1)^(n)B_i$
sempre perchè altrimenti sarebbe contenuto nell'unione, quindi per induzione possiamo trovare una successione con questa proprietà.

poichè ${x_n}$ è una successione di $K$ che è un compatto allora ammetterà una sottosuccessione convergente in $K$, sia essa ${x_(n_k)}$.
Questo significa che tale successione è di Cauchy per tanto fissato $epsilon=r$ troveremo un indice $s in NN$ per cui

$k,h>s => d(x_(n_k),x_(n_h))

prendendo $k>h$ si avrà $x_(n_k) in B_(n_h)$ che sarà sicuro un insieme dell'unione considerando che $x_(n_h)$ è un termine della successione. Questo contraddice l'ipotesi che $x_(n_k)$ dovesse appartenere a $K$ ma non all'unione di tutte le pallette 'precedenti'

vi sembra corretta? :-k

Risposte
Bremen000
Ciao, tu come definizione di compatto usi compatto per successioni immagino, no? Le prossime volte dillo che ho perso 10 minuti a rileggere le prime 2 righe sbottando con "eh ma è ovvio se è compatto!" per poi capire che la tua definizione è quella di compatto per successioni :-D :-D

Credo che ci sia qualche problema nella negazione della proposizione o meglio quando dici "ogni successione di dischi".

La negazione è che esista un $r>0$ tale che quali e quanti (finiti) siano i punti che scegli appartenenti al compatto, l'unione dei dischi centrati in quei punti di raggio $r$ non contiene il compatto. Quindi non ci sono successioni di dischi a priori.

Comunque a parte questa imprecisione, è perfetta.

(Per tua conoscenza la proprietà che hai dimostrato si chiama totale limitatezza!)

anto_zoolander
Scusami hai ragione, ogni volta ometto questo particolare che finisce sempre per creare problemi :-D
E' vero l'ho negata male, ma male male.

Ora mi vado a leggere qualcosa su questa proprietà(che poi l'ho scoperta studiando analisi complessa, cioè da oggi :-D)
Giorno 12 ho analisi 2 e non ho idea di come arrivarci all'esame preparato :-k

Bremen000
No be' ma poi in realtà la negazione l'hai usata nella maniera giusta! Cioè preso $x_1 \in K$ e $B_1$ deve esistere \( x_2 \in K \setminus B_1 \) perché se no $K$ sarebbe contenuto in un'unione finita di dischi cioè quella formata dal solo $B_1$ e così via!

Io questa proprietà l'ho vista in una perversa dimostrazione del teorema di Heine-Borel.

In ogni caso... analisi complessa in analisi 2? :shock:

anto_zoolander
Forse ho capito di quale dimostrazione parli... quella dove fa convergere tutti le componenti estraendo sottosuccessioni a catena tipo.

Si è una cosa che non sopporto nemmeno io.
Abbiamo 12CFU di analisi 2 divisa in funzioni in più variabili, equazioni differenziali e analisi complessa(fatta malissimo, infatti la sto studiando da solo dal Lang).

Bremen000
"anto_zoolander":
Forse ho capito di quale dimostrazione parli... quella dove fa convergere tutti le componenti estraendo sottosuccessioni a catena tipo.

Si può essere, l'ho rimossa in ogni caso. La dimostrazione che "porto nel cuore" è quella che prima fa tutto per \( \mathbb{R} \) e poi sfrutta Tychonoff per \( \mathbb{R}^n \), anche se è un po' come sparare ad una mosca con un Bazooka.

Be' in bocca al lupo per analisi "2" allora! Non avevo mai visto un corso strutturato così! (il Lang è un mattone!)

anto_zoolander
‘Sparare ad una mosca con un bazooka’
È una delle metafore che preferisco :-D

E poi abbiamo analisi 3 al terzo anno.
Ho solo due settimane per fare analisi 2, non penso di arrivarci, al massimo c’è settembre.

otta96
A questo punto sono curioso, com'è organizzata la vostra analisi 3?

anto_zoolander
Ciao otta.

Abbiamo Misura di Lebesgue e di Hausdorff e cose riguardanti queste ultime due.
Integrazione astratta(?) spazi normati, di Banach e spazi Lp

Bremen000
Se analisi complessa è messa con analisi 2, punto su teoria della misura, integrazione astratta e affini!

EDIT: non avevo visto la risposta, be' ci sono andato vicino!

anto_zoolander
@bremen
sei un veggente :-D sai dirmi se riuscirò a finirla in due settimane? :lol

dissonance
@anto: mettiti sotto, dimentica questo e altri forum, prenditi il programma e studiatelo giorno e notte. Non divagare, non studiare cose in più. Ce la puoi fare ma ti devi concentrare. Non ti arrendere.

anto_zoolander
Mi hai convinto.

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