千葉大学 理学研究科 基盤理学専攻 数学・情報数理学コース 2015年8月実施 専門 A3
Author
祭音Myyura (co-authored with GPT 6 Astra)
Description
f(x,y)=(x+1)2+y2 とし、R2 に Of={f−1(O):O⊂R は通常の開集合} を入れる。
A={(x,y):(x+1)2+y2=1},B={(1/n,y):n∈N, y∈R}.
(1) 通常の平面位相で A が閉集合であることを示せ。
(2) 通常の平面位相で B が閉集合かどうか判定し、証明せよ。
(3) B⊂O,A∩O=∅ となる Of の開集合を挙げよ。
(4) Of の部分空間として B が連結かどうか判定し、証明せよ。
题目描述
令 f(x,y)=(x+1)2+y2,在平面上赋予由 f 诱导的拓扑 Of。设
A={(x,y):f(x,y)=1},B={(1/n,y):n≥1, y∈R}.
(1) 证明 A 在通常平面拓扑下闭。
(2) 判断并证明 B 在通常平面拓扑下是否闭。
(3) 举出包含 B 且与 A 不相交的 Of 开集。
(4) 判断并证明 B 在 Of 所诱导的子空间拓扑下是否连通。
Kai
(1)
f は通常の位相で連続であり、A=f−1({1}) は閉集合の逆像なので閉集合である。
(2)
(1/n,0)∈B は (0,0)∈/B に収束するので、B は閉集合でない。
(3)
O=f−1((1,∞))={(x,y):(x+1)2+y2>1}
とすればよい。B 上では (1+1/n)2+y2>1、A 上では f=1 である。
(4)
連結である。まず
f(B)=n≥1⋃[(1+1/n)2,∞)=(1,∞).
B の開集合は (f∣B)−1(U)(U は (1,∞) の開集合)という形である。B が二つの非空開集合に分離されると、それぞれは f∣B の各繊維を丸ごと含むため、その像が (1,∞) の分離を与える。区間は連結なので矛盾する。