[topologia] Dubbi (sciocchi) su basi ed interno

mistake89
Alle prese con le prime nozioni di topologia ho un paio di dubbi (sciocchi) che vorrei condividere.

Per essere più concreto considero questo insieme [tex]$B=\{ \{x\} \cup ]0,\infty[ | x \in \mathbb{R} \}[/tex]
Questa rappresenta la base di una topologia su [tex]\mathbb{R}[/tex].

Quindi un aperto di quell'unica topologia che ha $B$ come base deve essere scritto come unione di quegli insiemi.
Ora la mia domanda è: come unione di tutti quegli insiemi vero? Cioè un elemento di $B$ è unione di $x in RR$ con l'intervallo $]0,\infty[$. Quindi ad esempio ${x}$ non è un aperto della topologia. Giusto?

La topologia avente $B$ come base potrebbe essere descritta nel seguente modo?
[tex]$\mathcal{A}=\{A \subset \mathbb{R} | A=[x, \infty[, x \leq 0\}[/tex].

Adesso rispetto a questa topologia, mi si chiede di determinare l'interno di $[-1,0]$ e se tutto quello che ho scritto sopra dovesse essere vero, beh l'interno risulterebbe vuoto.

Grazie a tutti

Risposte
cirasa
Ciao Mistake! :D

"mistake89":
Ora la mia domanda è: come unione di tutti quegli insiemi vero? Cioè un elemento di $B$ è unione di $x in RR$ con l'intervallo $]0,\infty[$. Quindi ad esempio ${x}$ non è un aperto della topologia. Giusto?

Giusto.

"mistake89":
La topologia avente $B$ come base potrebbe essere descritta nel seguente modo?
[tex]$\mathcal{A}=\{A \subset \mathbb{R} | A=[x, \infty[, x \leq 0\}[/tex].

No, prendi ad esempio [tex]A=]0,+\infty[[/tex]. Esso è aperto nella topologia che ha [tex]B[/tex] come base, ma [tex]A\notin\mathcal{A}[/tex].
Ah, in [tex]\mathcal{A}[/tex] manca [tex]\mathbb{R}[/tex] che, ovviamente, deve essere un aperto.

"mistake89":
Adesso rispetto a questa topologia, mi si chiede di determinare l'interno di $[-1,0]$ e se tutto quello che ho scritto sopra dovesse essere vero, beh l'interno risulterebbe vuoto.

Esatto. Nessuno aperto di questa topologia è contenuto in [tex][-1,0][/tex].

mistake89
Ti ringrazio Cirasa mi hai tolto un grosso dubbio.
Per la svista ho capito, effettivamente perdo così facendo l'intervallo aperto $]0,infty[$. Quindi esplicitamente come avrei potuto scrivere quella topologia?
[tex]$\mathcal{A}= \{ A \subset \mathbb{R} | A=[a,b] \cup ]0,\infty[, a
Grazie ancora :wink:

PS Nell'esercizio intendevi $[-1,0]$, vero? Altrimenti non ho capito :D

cirasa
"mistake89":
PS Nell'esercizio intendevi $[-1,0]$, vero? Altrimenti non ho capito :D

Sì, una svista. Ho sistemato. :-D

"mistake89":
Per la svista ho capito, effettivamente perdo così facendo l'intervallo aperto $]0,infty[$. Quindi esplicitamente come avrei potuto scrivere quella topologia?
[tex]$\mathcal{A}= \{ A \subset \mathbb{R} | A=[a,b] \cup ]0,\infty[, a
Ancora no, perchè per esempio [tex]A=\{-2,-1\}\cup ]0,+\infty[[/tex] è un aperto nella topologia avente [tex]B[/tex] come base, ma non appartiene a questo insieme [tex]\mathcal{A}[/tex].
Prova a pensare come possono essere fatti questi aperti. Sono unioni di famiglie qualsiasi di aperti del tipo [tex]\{x\}\cup ]0,+\infty[[/tex], con [tex]x\in\mathbb{R}[/tex].
Insomma, [tex]]0,+\infty[[/tex] ci sta certamente negli aperti della topologia. Ma poi che altro?
Prova a capire perché questa topologia si può descrivere come
[tex]$\mathcal{A}= \{\,B\cup]0,+\infty[:\,B\subset \mathbb{R}\,\}\cup\{\emptyset\}[/tex] :wink:

mistake89
Proprio adesso ci stavo pensando al fatto che avevo cannato ancora :-D In realtà pensavo che ancora non avrei potuto scrivere l'intervallo $]0,infty+[$.

Se $B$ è un sottoinsieme (finito) di $RR$, sarà unione di qualche ${x}$ con $x in RR$, quindi sarà possibile scriverla come ${x} \cup \]0,\infty[$, al variare di $x$.
Mi chiedevo: $B$ potrebbe essere un intervallo? In questo caso dovremmo avere un unione infinita di elementi $x in RR$. E credo che vada bene lo stesso (per gli assiomi della topologia!)

cirasa
Certo che potrebbe andar bene.

Se [tex]B[/tex] è un qualsiasi sottoinsieme di [tex]\mathbb{R}[/tex], allora [tex]A=B\cup]0,+\infty[[/tex] è un aperto della nostra topologia perchè si può scrivere come unione di aperti nel seguente modo
[tex]$ A=\bigcup_{x\in B}(\{x\}\cup]0,+\infty[)[/tex]

In particolare, va bene anche se [tex]B[/tex] è un intervallo...

mistake89
Ora è tutto più chiaro. Ti ringrazio Cirasa. :)

mistake89
Riporto su questo thread per chiedere conferma su una questione.
Questa topologia è più o meno fine rispetto a quella euclidea su $RR$.

Identifico, data l'equivalenza, la topologie euclidea con quella naturale su $RR$ e a me queste topologie non paiono confrontabili.
Considerando l'intervallo del tipo [tex]$]a,b[ \in \mathcal{A}_n[/tex] con [tex]0 < a < b < +\infty[/tex], questo non appartiene a [tex]\mathcal{A}[/tex]
Mentre considerando [tex]$\{x\} \cup ]0,+\infty[[/tex] questo non appartiene ad [tex]$ \mathcal{A}_n[/tex]

Confermate?

Paolo902
Ciao mistake! :-D

A me pare corretto il tuo ragionamento. Il concetto di "finezza" (tra due topologie) corrisponde infatti a provare una inclusione in senso insiemistico di una topologia dentro l'altra. Se mostri che esiste un elemento di $T$ che non sta in $T'$ e se mostri che c'è un elemento di $T'$ che non sta in $T$ allora non puoi confrontare le due topologie.

Insomma sono d'accordo con te ma, visto che anche io sono alle prime armi con la Topologia, mi sa che ti conviene aspettare una conferma dall'alto :wink:

mistake89
Grazie Paolo, avere una conferma è sempre confortante :D

PS Già topologia studiate?

Paolo902
"mistake89":
Grazie Paolo, avere una conferma è sempre confortante :D

PS Già topologia studiate?


Prego, figurati. :D

Comunque, sì, da noi Topologia è in Geometria II, che è materia del secondo anno (e come puoi ben immaginare mi piace un sacco, anche se a volte è un po' "tosta").

:wink:

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