Autor Tema: Conjuntos abiertos.

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

18 Junio, 2015, 05:11 pm
Leído 5164 veces

Samir M.

  • Physicsguy.
  • $$\Large \color{#5b61b3}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 1,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I'm back.
Hola.

Esta mañana se me ha ocurrido pensar en que si el producto cartesiano de dos conjuntos abiertos cualesquiera es abierto. He pensado en ejemplos referentes a \( \mathbb{R} \) y he encontrado que es cierto (para esos ejemplos). ¿Existe algún resultado en este aspecto?
Es decir, existe alguna proposición del tipo:

Si \( D \subset \mathbb{R}^n \) y \( U \subset \mathbb{R}^m \) son abiertos, entonces \( D \times U \subset \mathbb{R}^{m+n} \) es abierto.

Y de manera más general, existe algún resultado en el sentido de

Si \( D \subset \mathbb{K} \) y \( S \subset \mathbb{E} \) son conjuntos abiertos entonces \( D \times S \subset X  \) con dim\( (X) \) = dim\( (\mathbb{K}) +  \) dim\( (\mathbb{E}) \)

Este último resultado no sé si ni siquiera tiene sentido, me suena a que tengo que definir una topología o algo así (no tengo ni idea de topología así que doy palos de ciego) puesto que tal como está me parece que le falta 'algo'.

En caso de que exista algo relacionado con el tema, me gustaría que me dijerais dónde podría encontrar una demostración del resultado (siempre y cuando no tenga que ver con topología pues, como dije, mi conocimiento de topología es similar al conocimiento que tengo de botánica; sé que existe y está ahí, y ya. Es una pena que en físicas no se dé nada apenas de topología).
\[  e^{H_n}=\prod_{k=1}^n e^{1/k}\gt\prod_{k=1}^n\left(1+\frac{1}{k}\right)=n+1 \therefore H_n\gt\log(n+1) \]

18 Junio, 2015, 06:48 pm
Respuesta #1

Gustavo

  • Moderador Global
  • Mensajes: 1,873
  • País: co
  • Karma: +0/-0
Hola,

No se me ocurre algo que no tenga que ver con topología, porque si hablas de abiertos necesariamente hablas de topología.

Es decir, existe alguna proposición del tipo:

Si \( D \subset \mathbb{R}^n \) y \( U \subset \mathbb{R}^m \) son abiertos, entonces \( D \times U \subset \mathbb{R}^{m+n} \) es abierto.

Eso es cierto si a \( \Bbb R^{m+n} \) le das, por ejemplo, la topología producto, que coincide con la topología inducida por la métrica euclidiana de siempre.

Y de manera más general, existe algún resultado en el sentido de

Si \( D \subset \mathbb{K} \) y \( S \subset \mathbb{E} \) son conjuntos abiertos entonces \( D \times S \subset X  \) con dim\( (X) \) = dim\( (\mathbb{K}) +  \) dim\( (\mathbb{E}) \)

Esto podría verse como una proposición de variedades (que son espacios topológicos que localmente se parecen a \( \Bbb R^n \) y que tienen una noción de dimensión).

Hay muchísima información sobre estas cosas en libros y por ahí en internet. Si quieres, te puedo decir algunos lugares para leer con profundidad, pero como dices que no quieres cosas con topología...

18 Junio, 2015, 07:22 pm
Respuesta #2

Samir M.

  • Physicsguy.
  • $$\Large \color{#5b61b3}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 1,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I'm back.
No es que no quiera cosas con topología, es que no las voy a entender de momento porque no tengo idea de topología, pero de buen gusto guardaré los enlaces que me proporciones para leerlos en otro momento cuando me haya adentrado en la topología y ya tenga nociones, así que si me podrías decir esos lugares para leer en profundidad estaría genial :)
\[  e^{H_n}=\prod_{k=1}^n e^{1/k}\gt\prod_{k=1}^n\left(1+\frac{1}{k}\right)=n+1 \therefore H_n\gt\log(n+1) \]

18 Junio, 2015, 09:31 pm
Respuesta #3

Gustavo

  • Moderador Global
  • Mensajes: 1,873
  • País: co
  • Karma: +0/-0
Ah, okay. :) Para Topología General puedes ver el libro de Munkres (que por supuesto incluye muchas cosas sobre la topología producto y cómo esa topología se compara con otras definidas sobre productos cartesianos). También te puede ser útil pasarte por el curso de topología de argentinator aquí en el foro. Con respecto a variedades, hay unos libros de John Lee que me parecen excelentes. Uno es Introduction to topological manifolds (que incluye cosas de topología general en los primeros capítulos) y el otro es Introduction to smooth manifolds (que es un libro sobre variedades diferenciables).

18 Junio, 2015, 10:14 pm
Respuesta #4

Samir M.

  • Physicsguy.
  • $$\Large \color{#5b61b3}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 1,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I'm back.
Vale, muchas gracias! El Munkres ya lo conocía, de hecho lo tengo por ahí seguro. Así que genial. Los otros parecen muy interesantes. Y gracias por el curso de topología, lo vi hace tiempo pero no me acordaba, creo que en el momento que empiece con topología lo cogeré como base :D

Saludos!
\[  e^{H_n}=\prod_{k=1}^n e^{1/k}\gt\prod_{k=1}^n\left(1+\frac{1}{k}\right)=n+1 \therefore H_n\gt\log(n+1) \]

18 Junio, 2015, 11:41 pm
Respuesta #5

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,907
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

Esta mañana se me ha ocurrido pensar en que si el producto cartesiano de dos conjuntos abiertos cualesquiera es abierto. He pensado en ejemplos referentes a \( \mathbb{R} \) y he encontrado que es cierto (para esos ejemplos). ¿Existe algún resultado en este aspecto?
Es decir, existe alguna proposición del tipo:

Si \( D \subset \mathbb{R}^n \) y \( U \subset \mathbb{R}^m \) son abiertos, entonces \( D \times U \subset \mathbb{R}^{m+n} \) es abierto.

Puede tener sentido plantearse esto sin profundizar mucho en topología si conoces la definición de abierto en espacios euclídeos y en particular en \( \mathbb{R}^n \). Un conjunto es abierto si todo punto está contenido en una bola contenida a su vez en el conjunto. ¿Te suena?.

Saludos.

19 Junio, 2015, 07:27 am
Respuesta #6

Samir M.

  • Physicsguy.
  • $$\Large \color{#5b61b3}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 1,093
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
  • I'm back.
Puede tener sentido plantearse esto sin profundizar mucho en topología si conoces la definición de abierto en espacios euclídeos y en particular en \( \mathbb{R}^n \). Un conjunto es abierto si todo punto está contenido en una bola contenida a su vez en el conjunto. ¿Te suena?.

Sí, conozco la definición. En ese perspectiva, pensé en qué sentido tenía plantearse que \( \mathbb{R}^2 \) es abierto y llegué a la conclusión de que sólo tenía sentido si se ve a \( \mathbb{R}^2 \) como un subconjunto de sí mismo. Creo que podría verlo, no como un subconjunto de  \( \mathbb{R}^3 \) (pues no tiene sentido), pero sí como algo que se comporta de manera parecida a \( \mathbb{R}^2 \) cuando me fijo en él en \( \mathbb{R}^3 \). Es decir, si considero el subconjunto \( \mathbb{R}^2 \times \{0\} \) entonces encuentro sentido a \( \mathbb{R}^2 \) porque se 've' que el conjunto que he considerado se 'comporta' de manera parecida a \( \mathbb{R}^2 \), aunque éste no es un conjunto abierto de \( \mathbb{R}^3 \)

.
\[  e^{H_n}=\prod_{k=1}^n e^{1/k}\gt\prod_{k=1}^n\left(1+\frac{1}{k}\right)=n+1 \therefore H_n\gt\log(n+1) \]

19 Junio, 2015, 10:21 am
Respuesta #7

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,907
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

Sí, conozco la definición.

Entonces tendrás que:

\( U \) es abierto en \( \mathbb{R} \) si y sólo si para todo \( x\in U \), existe \( r>0 \) tal que \(
(x-r,x+r)\subset U \).
\( V \) es abierto en \( \mathbb{R} \) si y sólo si para todo \( y\in U \), existe \( s>0 \) tal que \( (y-s,y+s)\subset V \).

Para probar que \( U\times V \) es abierto en  \( \mathbb{R}^2 \) tienes que demostrar que:

para todo \( (x,y)\in \mathbb{R}^2 \) existe \( R>0 \) tal que \( B((x,y),r)\subset U\times V \).

Inténtalo (esencialmente la idea es que dentro de un rectángulo puedes meter una circunferencia).

Saludos.