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@ -254,7 +254,7 @@ Auch gibt es Mengen, die sowohl abgeschlossen als auch offen sind.
und $U_y$ um $y$ gibt, sodass $U_x \cap U_y = \emptyset$.
\end{definition}
\begin{bemerkung}[Trennungseigenschaft]
\begin{bemerkung}[Trennungseigenschaft]\label{Trennungseigenschaft}
Metrische Räume sind hausdorffsch, da
\[d(x,y) > 0 \Rightarrow \exists \varepsilon: \fB_\varepsilon(x) \cap \fB_\varepsilon(y) = \emptyset\]
Ein Beispiel für einen topologischen Raum, der nicht hausdorfsch ist,
@ -487,22 +487,23 @@ sodass $\pi$ stetig wird.
als topologischer Raum mit der Teilraumtopologie zusammenhängend ist.
\end{bemerkung}
\begin{beispiel}
$\mdr^n$ ist mit der euklidischen Topologie zusammenhängend,
denn:
Angenommen, $\mdr^n = U_1 \cup U_2$ mit $U_i$ offen, $U_i \neq \emptyset$
und $U_1 \cap U_2 = \emptyset$ existiert.
Sei $x \in U_1, y \in U_2$ und $[x,y]$ die Strecke zwischen $x$
und $y$. Dann ist $U_1 \cap [x,y]$ die Vereinigung von offenen
Intervallen. Dann gibt es $z \in [x,y]$ mit $z \in \partial (U_1 \cap [x,y])$,
aber $z \notin U_1 \Rightarrow z \in U_2$. In jeder Umgebung von
$z$ liegt ein Punkt von $U_1 \Rightarrow$ Widerspruch zu $U_2$ offen.
\end{beispiel}
%\begin{beispiel}
%
%\end{beispiel}
\begin{beispiel}[Zusammenhang von Räumen]
\begin{enumerate}
\item $\mdr^n$ ist mit der euklidischen Topologie zusammenhängend,
denn:
Angenommen, $\mdr^n = U_1 \cup U_2$ mit $U_i$ offen, $U_i \neq \emptyset$
und $U_1 \cap U_2 = \emptyset$ existiert.
Sei $x \in U_1, y \in U_2$ und $[x,y]$ die Strecke zwischen $x$
und $y$. Dann ist $U_1 \cap [x,y]$ die Vereinigung von offenen
Intervallen. Dann gibt es $z \in [x,y]$ mit $z \in \partial (U_1 \cap [x,y])$,
aber $z \notin U_1 \Rightarrow z \in U_2$. In jeder Umgebung von
$z$ liegt ein Punkt von $U_1 \Rightarrow$ Widerspruch zu $U_2$ offen.
\item $\mdr \setminus \Set{0}$ ist nicht zusammenhängend, denn
$\mdr \setminus \Set{0} = \mdr_{< 0} \cup \mdr_{> 0}$
\item $\mdr^2 \setminus \Set{0}$ ist zusammenhängend.
@ -660,8 +661,8 @@ $\qed$
\begin{beispiel}
\begin{enumerate}[label=\arabic*)]
\item $\mdr$ ist nicht kompakt
\item $(0,1)$ ist nicht kompakt\\
\item $\mdr$ ist nicht kompakt.
\item $(0,1)$ ist nicht kompakt.\\
$U_n = (\nicefrac{1}{n}, 1-\nicefrac{1}{n}) \Rightarrow \bigcup_{n \in \mdn} U_n = (0,1)$
\item $\mdr$ mit der Zariski-Topologie ist kompakt und jede
Teilmenge von $\mdr$ ist es auch.\xindex{Topologie!Zariski}

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@ -1,7 +1,27 @@
\chapter*{Lösungen der Übungsaufgaben}
\addcontentsline{toc}{chapter}{Lösungen der Übungsaufgaben}
\begin{solution}[\ref{ub:aufg1}]
\todo[inline]{Lösung schreiben}
\textbf{Teilaufgabe a)} Es gilt:
\begin{enumerate}[label=(\roman*)]
\item $\emptyset, X \in \fT_X$.
\item $\fT_X$ ist offensichtlich unter Durchschnitten abgeschlossen,
d.~h. es gilt für alle $U_1, U_2 \in \fT_X: U_1 \cap U_2 \in \fT_X$.
\item Auch unter beliebigen Vereinigungen ist $\fT_X$ abgeschlossen,
d.~h. es gilt für eine beliebige Indexmenge $I$ und alle
$U_i \in \fT_X$ für alle $i \in I: \bigcup_{i \in I} U_i \in \fT_X$
\end{enumerate}
Also ist $(X, \fT_X)$ ein topologischer Raum.
\textbf{Teilaufgabe b)} Wähle $x=1, y=0$. Dann gilt $x \neq y$
und die einzige Umgebung von $x$ ist $X$. Da $y=0 \in X$ können
also $x$ und $y$ nicht durch offene Mengen getrennt werden.
$(X, \fT_X)$ ist also nicht hausdorffsch.
\textbf{Teilaufgabe c)} Nach Bemerkung \ref{Trennungseigenschaft}
sind metrische Räume hausdorffsch. Da $(X, \fT_X)$ nach (b) nicht
hausdorffsch ist, liefert die Kontraposition der Trennungseigenschaft,
dass $(X, \fT_X)$ kein metrischer Raum sein kann.
\end{solution}
\begin{solution}[\ref{ub:aufg4}]

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@ -19,7 +19,7 @@ Vielen Dank auch an Frau Lenz, die es mir erlaubt hat, ihre
Die Kugeloberfläche $S^2$ lässt sich durch strecken, stauchen
und umformen zur Würfeloberfläche oder
der Oberfläche einer Pyramide verformen, aber nicht zum $\mdr^2$
oder zu einem Torus. Für den $\mdr^2$ müsste man die Oberfläche
oder zu einem Torus $T^2$. Für den $\mdr^2$ müsste man die Oberfläche
unendlich ausdehnen und für einen Torus müsste man ein Loch machen.
\begin{figure}[ht]
@ -41,7 +41,7 @@ unendlich ausdehnen und für einen Torus müsste man ein Loch machen.
\input{figures/plane-r2.tex}
\label{fig:plane-r2}
}%
\subfigure[Torus]{
\subfigure[$T^2$]{
\input{figures/torus.tex} \xindex{Torus}
\label{fig:torus}
}