[wiskunde] Open en gesloten verzamelingen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Open en gesloten verzamelingen

Zij
\(X\)
een topologische ruimte en zij
\(A\)
daar een deelverzameling van. Als
\(A = \text{int} \overline{A}\)
(int staat voor interior), dan is
\(A\)
regulier open. Als
\(A = \overline{\text{int} A}\)
, dan is
\(A\)
regulier gesloten. Als
\(\text{int} \overline{A} = \emptyset\)
, dan is
\(A\)
nergens dicht.[/b]

(1) Bewijs dat
\(A\)
regulier gesloten is als en alleen als
\(X \backslash A\)
regulier open is.[/b]

---

Nou, beide 'kanten' moeten weer bewezen worden.

Eerst neem ik aan dat A regulier gesloten is, dus
\(A = \overline{\text{int} A}\)
. Dat houdt in dat
\(X \backslash A = X \backslash \overline{\text{int} A}\)
.

Nu loop ik hier al vast. Ik zie wel dat ik uiteindelijk moet komen tot
\(= \text{int} \overline{X \backslash A}\)
, maar hoe ik dat ga doen...

---

Ik heb vrij veel moeite met topologie, dus daarom hoop ik dat ik hier geholpen kan worden :)

- Fruitschaal.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Helpt dit niet:
\(\overline{X \setminus A} = X \setminus \text{int}(A)\)
en
\(\text{int}(X \setminus A) = X \setminus \overline{A}\)
.

PS: dit geldt voor willekeurige A en X.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Open en gesloten verzamelingen

Dat helpt zeker wel.
\(X \backslash \overline{\text{int} A} = \text{int} (X \backslash \text{int} A) = \text{int} \overline{(X \backslash A)}\)
, toch?

Het probleem is dat ik niet goed zie waarom dit geldt. X \ A staat voor X 'min' A lijkt me. Ik vind de closure (die streep erboven) en het interior ook een beetje vage begrippen. Zou je dat was minder abstract voor me kunnen maken? Wat houdt het nou eigenlijk in? :P

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Wel, zoiets echt intuïtief maken, is misschien wat moeilijk. Maar laten we anders eens kijken naar wat het betekent in R (met de standaardtopologie). Kun je daar er betekenis aan geven?

Voor die eigenschappen: ik kan je begeleiden in het zelf bewijzen of je een link geven. Aan jou de keus ;) .
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 17

Re: Open en gesloten verzamelingen

Hoe kom je aan de stap:
\(
\text{int} (X \backslash \text{int} A) = \text{int} \overline{(X \backslash A)}
\)
Volgt dit uit een of ander axioma?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Kijk eens goed naar mijn eerste post. Daar beschrijf ik 2 "regels" ivm inwendige en sluiting. Door deze te gebruiken, volgt het meteen.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 17

Re: Open en gesloten verzamelingen

@Drieske, oh ja ik zie het!

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Mooi :) . En begrijp je die "regels"? Je kunt ze bewijzen.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 758

Re: Open en gesloten verzamelingen

Fruitschaal schreef: di 23 okt 2012, 18:43
Het probleem is dat ik niet goed zie waarom dit geldt. X \ A staat voor X 'min' A lijkt me.
klopt
Ik vind de closure (die streep erboven) en het interior ook een beetje vage begrippen. Zou je dat was minder abstract voor me kunnen maken? Wat houdt het nou eigenlijk in? :P
interior

een element uit je verzameling X is een -interior- punt als je een omgeving kunt creëren zodanig dat deze omgeving volledig in X zit. Met een omgeving bedoel ik (bijvoorbeeld) een cirkel met een bepaalde straal.

Dus stel je een grote cirkel voor, kies een willekeurig punt in deze cirkel. Ik kan voor dit punt altijd een omgeving vinden, zodanig dat deze omgeving volledig in de grote cirkel ligt, behalve als.... (vul zelf aan).

*Merk op dat een omgeving niet per definitie een cirkel hoeft te zijn, dat ligt aan je definitie van afstand (maar dit even ter zijde). Ik wacht even op je reactie voordat ik vertel wat closure is.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Jij gaat er met deze definitie al vanuit dat je een metriek hebt (alleen dan heb je het begrip afstand). Het is een correcte definitie, maar zeker niet de topologische definitie. Binnen topologie is de definitie: de unie van alle open deelverzamelingen van je verzameling. Of soms: de grootste open deelverzameling van je verzameling.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Open en gesloten verzamelingen

Drieske schreef: di 23 okt 2012, 19:24
Wel, zoiets echt intuïtief maken, is misschien wat moeilijk. Maar laten we anders eens kijken naar wat het betekent in R (met de standaardtopologie). Kun je daar er betekenis aan geven?

Voor die eigenschappen: ik kan je begeleiden in het zelf bewijzen of je een link geven. Aan jou de keus ;) .
Een link geven waar het bewezen wordt? Liever dat dan en als ik het niet volg, kan ik het hier vragen toch?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Open en gesloten verzamelingen

Oké, dat volg ik wel. Ik zou het niet zelf bedacht hebben, maar ik zie waar ze naartoe willen.

Nu heb ik toch eigenlijk beide kanten bewezen?

Ik stel namelijk bij '
\(\Rightarrow\)
' dat
\(X \backslash \overline{\text{int} A} = \text{int} (X \backslash \text{int} A) = \text{int} \overline{(X \backslash A)}\)
, dus dan zou ik het voor '
\(\Leftarrow\)
' toch enkel andersom hoeven op te schrijven?

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Open en gesloten verzamelingen

Zoiets zien is een kwestie van oefening ook. Daarnaast leiden vaak vele wegen naar Rome. Deze is wsl dus niet de enige.

En het idee rust inderdaad voornamelijk op die identiteit.
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Gebruikersavatar
Berichten: 524

Re: Open en gesloten verzamelingen

Oké, dan begrijp ik het aantonen van vraag (1). Bedankt!

(2) Zij C een gesloten verzameling. Laat dan zien dat het inwendige van C regulier open is.

Laat C een gesloten deelverzameling van X zijn. Dat houdt in dat
\(X \backslash C\)
open is. Dus
\(X \backslash C\)
is een vereniging van open bollen.

Nu moet ik aantonen dat als
\(X \backslash C = \bigcup_{i=1}^n B(c,\epsilon_i)\)
geldt, dan
\(\text{int}(C) = \text{int}(\overline{\text{int}(C)})\)
Hoe begin ik überhaupt? Ik weet nu wel wat van
\(X \backslash C\)
, maar niet van C, dus hoe kan ik dan dat regulier open-gedeelte aantonen?

Reageer