大学数学の出題スレat MATH
大学数学の出題スレ - 暇つぶし2ch72:132人目の素数さん
26/03/21 23:59:14.70 NDb/+dyg.net
あと順序を維持した写像は
x≦y ⇒ f(x)≦f(y)
x<y ⇒ f(x)<f(y)
のどっち?

73:132人目の素数さん
26/03/22 00:17:25.06 /3zjer9T.net
>>71
最小の非可算順序数
>>72
上の方

74:132人目の素数さん
26/03/22 00:45:00.13 uQLqEZFW.net
ω1 の部分集合 W を { x | f(y) < f(x) ( ∀y < x ) } と定める。f の W への制限を g とする。まず im f = im g をしめす。そうでないとして f(x) ∉ im g をみたす最小の x をとる。明らかに x∉W だから y<x で f(y) = f(x) をみたすものがとれる。ここで x の最小性から z∈W を f(y) = g(w) ととれる。よって f(x)∈ im g となって矛盾する。
W が ω1 に上界をもたないとすると W は非可算順序数である。よって g:W → ℝ は非可算順序数から ℝ への順序を保つ単射をあたえる。 しかしこのとき x∈W に対して開区間 (g(x),g(x+1)) に属する有理数 q(x) を選択させるとき W から ℚ への単射が構成されて矛盾する。よって W は ω1 に上界 x を持ち任意の x≦y に対して f(x) = f(y) となる。

75:132人目の素数さん
26/03/22 01:30:30.07 /3zjer9T.net
>>74
>明らかに x∉W だから y<x で f(y) = f(x) をみたすものがとれる。ここで x の最小性から z∈W を f(y) = g(w) ととれる。よって f(x)∈ im g となって矛盾する。
ここさ
f(y)=f(x)となるy<xがあるんだからf(y)=f(x)∈(Img)^cとなってxの最小性に反する
でいいんじゃない?
それとgがstrict monotoneだと言っておくべきでは(自明かも?)
>W が ω1 に上界をもたないとすると W は非可算順序数である
Wはω1の部分集合だけど順序数かな?ω1の中で値が上がる所だけ取り出すのでとびとびになるんじゃない?
でも非可算集合にはなるからg:W→Rは順序を保つ単射なのであとはオミゴト

76:132人目の素数さん
26/03/22 01:39:19.62 /3zjer9T.net
>>75
>でも非可算集合にはなるからg:W→Rは順序を保つ単射なのであとはオミゴト
ではなかった
Wが順序数でないとx∈Wについてx+1∈Wが言えないのでは?
けど
∀x∈W∃y∈W x<y
は言えるからそのようなyの最小をx+とでも書いて
g(x)<q(x)<g(x+)
みたいに選べば良さそう
あるいはWが非可算順序数ω1と順序同型になることを証明するかでしょうか

自分の考えた解答は以下の通り

77:132人目の素数さん
26/03/22 01:40:50.16 /3zjer9T.net
f:ω1→R:monotone (should not be strict)
f(0)=0
∀α∈ω1∃β∈ω1 α<β,f(α)<f(β)
g(x)=x/(1+x):R≧0→[0,1)⊂R
h:ω1+1→R:h(α)=gf(α) (α∈ω1), sup(gf(ω1)) (α=ω1)
k(α)=h(α)/h(ω1):ω1+1→[0,1]:monotone (should not be strict)
k(0)=0,k(ω1)=1
∀α∈ω1∃β∈ω1 α<β,k(α)<k(β)<1
αn=min(k^-1([g(n),1])) for n∈ω
(an):monotone (should not be strict)
∀n∈ω∃β∈ω1 αn<β,k(αn)<k(βn)<1
g(n)≦k(αn)<1
αn<ω1
k(∪αn)=limk(αn)=limg(n)=1
ω1∋∪αn=ω1:countable
NG
f:ω1→R:monotone (should not be strict)
f(0)=0
∃α∈ω1∀β∈ω1 α<β→f(α)=f(β)

78:132人目の素数さん
26/03/22 01:52:39.68 /3zjer9T.net
>>76
この部分
非可算個の[a,b)(≠φ)の直和はRには存在しない
というのがアイデアの源泉でしょうか
Qを使うというのはオミゴトです

79:132人目の素数さん
26/03/22 01:56:02.39 /3zjer9T.net
英語変でしたねshould → may, mightかな

80:132人目の素数さん
26/03/22 01:56:30.43 uQLqEZFW.net
W は整列順序集合の部分集合だからその部分集合もまた整列順序集合でそこでの+1ができる。

81:132人目の素数さん
26/03/22 02:04:10.55 /3zjer9T.net
>>78
ああそうかそれなら
f:ω1→R:monotone (may not be strict)
Σ[f(α),f(α+1))⊂R
から(Σは直和)
[f(α),f(α+1))≠φ
であるのは可算個しか無いので
W={α∈ω1|f(α)<f(α+1)}
は可算集合
よって∪Wは可算順序数だから
W⊂∪W <α<ω1
となるαが存在しα<βであるすべてのβはWに入らないので
f(β)=f(β+1)
ああでもこれじゃダメか極限順序数の場合も言わないと

82:132人目の素数さん
26/03/22 02:07:51.12 /3zjer9T.net
たぶん言えると思うけど眠いのでお仕舞い

83:132人目の素数さん
26/03/22 09:05:25.92 /3zjer9T.net
f:ω1→R:monotone (may not be strict)
g(α)=sup{f(β)|β<α}≦f(α)
∀β<α f(β)≦g(α)
Σ[g(α),f(α))⊂R
W={α∈ω1|g(α)<f(α)}:countable
W⊂∪W:countable ordinal
∀α∈ω1 W⊂∪W<α→¬α∈W→f(α)=g(α)=sup{f(β)|β<α}
α=∪W
f(α)=f(∪W)
f(∀β∈ω1 ∪W≦β<α→f(β)=f(∪W))→f(α)=sup{f(β)|β<α}=sup{f(∪W)}=f(∪W)
∀α∈ω1 f(α)=f(∪W)

84:132人目の素数さん
26/03/22 09:17:47.25 /3zjer9T.net
>>83
>f(∀β∈ω1 ∪W≦β<α→f(β)=f(∪W))→f(α)=sup{f(β)|β<α}=sup{f(∪W)}=f(∪W)
最初のfはtypoで変なところに入ってしまった
超限帰納法で∪W≦β<αであるすべてのβについてf(β)=f(∪W)の場合を考えているので
(∀β∈ω1 ∪W≦β<α→f(β)=f(∪W))→f(α)=sup{f(β)|β<α}=sup{f(∪W)}=f(∪W)

85:132人目の素数さん
26/03/22 09:20:28.49 /3zjer9T.net
>>83
>∀α∈ω1 f(α)=f(∪W)
超限帰納法による結論も
∀α∈ω1 ∪W≦α→f(α)=f(∪W)

86:132人目の素数さん
26/03/22 13:37:52.36 WL+phdUb.net
>>70
偽だろ

87:132人目の素数さん
26/03/22 13:38:10.66 6OaX08Qj.net
>>70
偽だろ

88:132人目の素数さん
26/03/22 13:39:01.43 KzVDpqQ2.net
>>70
偽だろ

89:132人目の素数さん
26/03/22 15:39:56.32 /3zjer9T.net
>>84
>sup{f(β)|β<α}=sup{f(∪W)}=f(∪W)
sup{f(β)|β<α}=sup(f(∪W)∪{f(∪W)})=f(∪W)

90:132人目の素数さん
26/03/24 17:00:10.22 U5R1+bYu.net
f:X→Yの連続性を
A⊂Xについて
f|Aとf|X-Aの連続性に分けて考えられるのは
Aがある特別な部分空間のときだけ
それは

91:132人目の素数さん
26/03/24 21:19:55.45 VtAuF6Lz.net
補題
∀ Y:top.sp. ∀f : X →Y ( f|A : cont. ∧ f|X\A : cont. ⇒ f : cont. ) ⇒ A : open

(∵) A が開集合でないとする。 Y = {0,1} に離散位相をいれて f: X →Y を f(x) = 0 ( if x∈A) or f(x)=1 ( if x∉A) と定める f|A も f|X\A も定数だから連続である。しかし 開集合{1}の引き戻し f⁻¹(0) は A であるがこれは開集合でないからf は連続ではない。よって矛盾□

主張
∀ Y:top.sp. ∀f : X →Y ( f|A : cont. ∧ f|X\A : cont. ⇒ f : cont. )
iff
A は open かつ closed

(∵) ⇒ は前補題。A は open かつ closed とし、Y:top.sp. と f : X →Y を f|A : cont. ∧ f|X\A : cont. ととる。Y の open U をとる。このとき f|A⁻¹(U) = f⁻¹(U) ∩ A は A の open。ここで A は open だから f⁻¹(U) ∩ A は X の open。同様に f|X\A⁻¹(U) = f⁻¹(U) ∩ X\A も X の open。よって主張を得る。□

92:132人目の素数さん
26/03/24 21:30:02.58 Pnghket/.net
>>91
ご明察です
つまりXが2つの位相空間の直和になる場合に限るというわけですね


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