Topologia

margherita.ciampi
Ragazzi buon giorno! Ho davvero bisogno di una mano... sto preparando l’esame di geometria 2 e proprio non riesco ad entrare nel meccanismo della topologia. Avete testi da consigliarmi con esercizi SVOLTI e in italiano??? Qui sul sito ho cercato ma non sono riuscita a trovare molto. Grazie mille ❤️

Risposte
killing_buddha

margherita.ciampi
Certo ma non trovo riscontro con la mia tipologia di esercizi ... Posso linkare la pagina web del mio prof così potete dare uno sguardo! https://www.docenti.unina.it/#!/profess ... Inse=05496

Per capire come si fanno ti suggerisco caldamente di fare così: prendi per esempio l'esercizio 2 in

https://www.docenti.unina.it/webdocenti ... ico/254646

Cerchi di farlo scrivendo bene lo svolgimento, e tutti i tuoi dubbi, poi riporti qui il tuo svolgimento e noi ti chiariamo i dubbi.

margherita.ciampi
$(RR,A) con A={\phi,RR,]2-a;2+a[AAainRR^+}$
Proprietà topologiche:
Connessione
uno spazio topologico $(S,A)$ è connesso se non verifica:
$EEA_1 e A_2 in A$ con $A_1$ e $A_2$ disgiunti tale che $A_1uuA_2=S$
Compattezza
$(S,A)$ è compatto se da ogni ricoprimento di aperti di $S$ si può estrarre un ricoprimento finito di $S$
Assiomi di separazione
$T_0$: $AAx,y in S , x!=y EEA_x:ynotinA_x vv EEA_y:xnotinA_y$
$T_1$: $AAx,y in S , x!=y EEA_x:ynotinA_x ^^ EEA_y:xnotinA_y$
$T_2$: $AAx,y in S , x!=y EEA_x , A_y: A_x nn A_y= phi$
Assiomi di numerabilità
$N_1$ LOCALMENTE A BASE NUMERABILE: se ogni punto di $S$ ha un sistema fondamentale di intorni finito o numerabile ($H(X)$ è un sist. fond. di intorni per $X$ se in ogni intorni di $X$ c'è un intorno di $X$ che appartiene ad $H(X)$)
$N_2$ A BASE NUMERABILE: se $S$ ammette una base finita o numerabile ($B$ è una base se ogni aperto di $S$ si ottiene come unione di elementi di $B$)
$N_3$ SEPARABILE : $EE XsubeS : \bar X = S$ ($X$ è denso in $S$)

Per quanto riguarda la CONNESSIONE consi dero :
$A_1=]2-a;2+a[$
$A_2=]2-b;2+b[$
con $a,b in RR^+$
essendo intervalli centrati in $2$ la loro intersezione non sarà mai vuota quindi lo spazio topologico è connesso

Non so andare avanti

Per la compattezza riesci a scrivere un ricoprimento fatto di aperti ]2-a,2+a[ che non ammette sottoricoprimenti finiti?

Per T0 prendi due punti $x,y$ e prova ad scegliere $A_x$ e $A_y$ opportuni intervalli ]2-a,2+a[ perché si verifichi la proprietà T0.

Per T1 scegliendo $x=2$ e $y=3$ cosa succede?

Per T2 scegliendo $x=2$ e $y=3$ cosa succede?

margherita.ciampi
considero quindi $x=2,y=3$ per cui un aperto della topologia $A$ contenente $x$ è $A_x =]1;3[$ e un aperto contenente $y$ è $A_y=]0;4[$
$T_0$ è verificato in quanto $y notin A_x$ e $x in A_y$ (è verificata almeno una delle due condizioni esposte prima)
$T_1$ non è verificato perchè non si verificano entrambe le condizioni
$T_2$ non è verificato in quanto $A_x nn A_y = A_x != phi$

Per quanto riguarda il ricoprimento non so proprio farlo :(

margherita.ciampi
Forse ci sono....
Abbiamo detto che $(RR,A)$ è compatto se da ogni ricoprimento di aperti di $RR$ si può estrarre un ricoprimento finito di $RR$
$AA{A_i}_{iinI}$ famiglia di aperti $=>RR=uuu_{i in I} A_i$
$=> EE F sube I$ finito tale che $RR=uuu_{j in F} A_j$
Gli aperti della nostra topologia hanno il parametro $a$ che varia solo in $RR^+$ quindi per ottenere un ricoprimento di $RR$ è necessario che tra gli aperti della famiglia ${A_i}_{iinI}$ ci sia anche $RR$ (per riuscire a "coprirne" la parte negativa).
Da questo ricoprimento così ottenuto posso estrarne uno finito ovvero il singleton di $RR$ cioè ${RR}$

Si vede che ragioni bene, ma ti è sfuggito un dettaglio: posso considerare il ricoprimento aperto dato per esempio dagli intervalli $]2-a,2+a[$ con $a$ reale positivo. Questo ricoprimento aperto non ammette sottoricoprimenti finiti. Quindi lo spazio non è compatto.

Per quanto riguarda T0, T1 e T2 dovresti scrivere le cose con un po' più di dettagli.

Per esempio ti faccio il T1, tu prova a fare T0 e T2.

L'idea è mostrare che la topologia data non è T1. Per farlo prendiamo $x=2$ e $y=3$ (perché ho scelto questi due punti? Perché è chiaro che $2$ è un punto "critico" della topologia, nel senso che ha un ruolo speciale, dato che è contenuto in tutti gli aperti non vuoti! (in altre parole è un punto denso!) E il punto $3$ è scelto a caso, potevo sceglierne uno qualsiasi diverso da $2$). L'aperto $]2-1/2,2+1/2[$ contiene $2$ ma non contiene $3$, ok, ma affermo adesso che non esiste un aperto che contiene $3$ e non $2$. Questo segue semplicemente dal fatto che qualsiasi aperto non vuoto della topologia contiene $2$. Quindi la topologia non è T1.

Sì invece. L'unione di tutti gli intervalli $]2-a,2+a[$ (osserva che è una famiglia infinita di aperti!) è uguale a $RR$.

margherita.ciampi
Si infatti ci ho ragionato meglio ... ho capito ... quello che mi sfugge è come capisco che da questo ricoprimento non posso estrarne uno finito!

Perché se prendi una famiglia finita di quegli insiemi, diciamo $]2-a_1,2+a_1[$, ..., $]2-a_n,2+a_n[$ allora scegliendo $a$ uguale al massimo di tutti gli $a_i$ hai che questi intervalli sono tutti contenuti in $]2-a,2+a[$ e quindi la loro unione non può essere $RR$. Se ti fai un disegno è ovvio.

margherita.ciampi
HO riflettuto sulle cose e ancora non riesco ad impostare gli assiomi di numerabilita :(

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