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Jede MF ist mindestens so mächtig wie der R^n

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Martin Thoma 2014-02-15 11:52:05 +01:00
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@ -406,7 +406,8 @@ Die Teilraumtopologie wird auch \textit{Spurtopologie} oder
\item Ist $X$ diskreter topologischer Raum, so ist $f:X \rightarrow Y$
stetig für jeden topologischen Raum $Y$ und jede Abbildung $f$.
\item Sei $X = [0, 1), Y = S^1 = \Set{z \in \mdc | \|z\| = 1}$
und $f(t) = e^{2 \pi i t}$
und $f(t) = e^{2 \pi i t}$.
\begin{figure}[htp]
\centering
\input{figures/topology-continuous-mapping}
@ -414,6 +415,7 @@ Die Teilraumtopologie wird auch \textit{Spurtopologie} oder
Umkehrabbildung $g$ nicht stetig ist.}
\label{fig:nicht-stetige-umkehrabbildung}
\end{figure}
Die Umkehrabbildung $g$ ist nicht stetig, da $g^{-1}(U)$
nicht offen ist (vgl. \cref{fig:nicht-stetige-umkehrabbildung}).
\end{bspenum}

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@ -22,6 +22,25 @@
Anschaulich ist also ein $n$-dimensionale Mannigfaltigkeit lokal dem $\mdr^n$ ähnlich.
\begin{bemerkung}
Jede Mannigfaltigkeit ist mindestens so mächtig wie $\mdr$.
\end{bemerkung}
\begin{beweis}
Sei $(X, \fT)$ ein topologischer Raum und $(U, \varphi)$ mit $U \in \fT$
und $\varphi:U \rightarrow V \subseteq \mdr^n$,
wobei $V$ offen und $\varphi$ ein Homöomorphismus ist, eine Karte auf $X$.
Es gilt:
\begin{itemize}
\item Jede offene Teilmenge des $\mdr^n$ ist genauso mächtig wie der $\mdr^n$.
\item Als Homöomorphismus muss $\varphi$ insbesondere bijektiv sein.
\item Mengen, zwischen denen eine Bijektion existiert, sind gleich mächtig.
\item[$\Rightarrow$] $U$ ist genauso mächtig wie der $\mdr^n$
\item[$\Rightarrow$] $X$ ist mindestens so mächtig wie der $\mdr^n \qed$
\end{itemize}
\end{beweis}
\begin{bemerkung}
\begin{bemenum}
\item Es gibt surjektive, stetige Abbildungen $[0,1] \rightarrow [0,1] \times [0,1]$

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@ -560,6 +560,22 @@ Wenn $\pi_1(X,x) = \Set{e}$ für ein $x \in X$ gilt, dann wegen
$f$ heißt \textbf{offen} $:\gdw \forall U \in \fT_X: f(U) \in \fT_Y$.
\end{definition}
\begin{beispiel}[Offene und stetige Abbildungen]
Sei $X$ ein topologischer Raum und seien
$f_i: \mdr \rightarrow \mdr$ mit $i \in \Set{1,2,3}$ und
$g: \mdr \rightarrow S^1 = \Set{z \in \mdc | \|z\| = 1}$ Abbildungen.
\begin{bspenum}
\item $f_1 := \id_\mdr$ ist eine offene und stetige Abbildung.
\item $g(x) := e^{2 \pi \iu x}$ ist eine offene, aber keine stetige Abbildung (vgl. \cref{fig:nicht-stetige-umkehrabbildung}).
\item $f_2(x) := 42$ ist eine stetige, aber keine offene Abbildung.
\item $f_3(x) := \begin{cases}
0 &\text{falls } x \in \mdq\\
42 &\text{falls } x \in \mdr \setminus \mdq
\end{cases}$\\
ist weder stetig noch offen.
\end{bspenum}
\end{beispiel}
\begin{bemerkung}\label{bem:12.2} % Bemerkung 12.2 der Vorlesung
Überlagerungen sind offene Abbildungen.
\end{bemerkung}