Topolog´ 1
                                      ıa
                        Veronica Villegas Santiago
                         Miguel Angel Mora luna
                          Rodrigo Jos´ Burgos
                                       e

                                  03/03/2012

   TEOREMA: Sea X espacio m´trico, si τ es la familia de conjuntos abiertos
                                   e
de X, entonces:
1)τ es estable bajo uni´n arbitraria
                        o
2)τ es estable bajo la intersecci´n finita
                                 o
3)∅, X ∈ τ

TEOREMA: Sea X un conjunto no vac´ d1 y d2 dos m´tricas sobre X.
                                           ıo.               e
Si d1 es equivalente a d2 , entonces d1 y d2 generan la misma familia de conjuntos
abiertos de X y rec´ıprocamente.
d1 ∼ d2 si dado r > 0, x ∈ X∃r1 , r2 > 0 tal que
  i         j
Bri (x) ⊂ Br (x)
          j
Donde Br (x) = {y ∈ X : dj (x, y) < r}
y
  i
Bri (x) = {y ∈ X : di (x, y) < ri } con i = j       i, j = 1, 2

DEMOSTRACION

⇒)d1 ∼ d2 q.p.q. U es di -abierto, entonces U es dj -abierto.
                                                         i
U es di -abierto entonces para x ∈ U ∃rx > 0 tal que Brx ⊂ U , como di ∼ dj ,
   j          i                              j
∃Brj (x) ⊂ Brx (x) ⊂ U , entonces U ⊂      Brj (x) ⊂ U ⇒ U es dj -vecindad de
                                        x∈U
cada uno de sus puntos tal que U es dj -abierto.
Si di genera la misma familia de conjuntos abiertos que genera dj .
       i                               i
Sea Br (x) es un di -abierto entonces Br (x) es tambi´n dj -abierto.
                                                     e
           i           j
Tal que: Br (x) = Br (x) tal que d1 ∼ d2

Nota: Sea X un espacio m´trico y F ⊂ X es cerrado ssi F c es abierto.
                        e


TEOREMA (DUAL): Si F es la familia de conjuntos cerrados, entonces;

1) ∅, X son conjuntos cerrados
2)La familia F de conjuntos cerrados es estable bajo uniones finitas


                                        1
3)La familia F es estable bajo intersecciones arbitrarias.

NOTA: Este teorema se cumple por la dualidad y por las leyes de De Mor-
gan.
Sea Ai Una familia de conjuntos.
( Ai ) c = ( Ai c ) y
( Ai )c = ( Ai c )


         ´
DEFINICION: Sea X un espacio m´trico , ∅ = A ⊂ X
                                e
Un punto x ∈ X es adherente a A si toda vecindad de x interseca al conjunto
A.

    TEOREMA:En un espacio m´trico X un conjunto F ⊂ X es cerrado si y
                                 e
solo si todos sus puntos son adherentes.

DEMOSTRACION     ´
⇒
S´ x no es adherente a F , entonces ∃V , vecindad de x tal que V F = ∅ Por
  ı
lo que entonces V ⊂ F c por lo cual F c es abierto.
Ahora, utilizando contrapositiva vemos que:
S´ F es cerrado, los puntos adherentes a F , son puntos adherentes de F
  ı
⇐
Si todos sus puntos son adherentes, los no adherentes est´n en F c por lo tanto
                                                          a
F c es abierto de tal manera que F es cerrado.


        ´
DEFINICION: Sea X espacio m´trico y A ⊂ X,
                             e
 −
A (La Adherencia o cerradura de A)= {y ∈ X; y es adherente a A}

TEOREMA: Sean X un espacio m´trico A ⊂ X no vac´ A− = min{F ⊂ x: F
                            e                  ıo
cerrado y A ⊂ F }

            ´
DEFINICION(DUAL):Sea X un espacio m´trico y sea A ⊂ X y sea x ∈ X,
                                            e
Se dice que x es un punto interior de A si ∃V , vecindad de x tal que V ⊂ A
A◦ (Interior de A)= {x ∈ X: x es interior de A}
A◦ =max {U ⊂ X: U es abierto y U ⊂ A}
    Entonces A◦ es abierto




                                       2

Tarea

  • 1.
    Topolog´ 1 ıa Veronica Villegas Santiago Miguel Angel Mora luna Rodrigo Jos´ Burgos e 03/03/2012 TEOREMA: Sea X espacio m´trico, si τ es la familia de conjuntos abiertos e de X, entonces: 1)τ es estable bajo uni´n arbitraria o 2)τ es estable bajo la intersecci´n finita o 3)∅, X ∈ τ TEOREMA: Sea X un conjunto no vac´ d1 y d2 dos m´tricas sobre X. ıo. e Si d1 es equivalente a d2 , entonces d1 y d2 generan la misma familia de conjuntos abiertos de X y rec´ıprocamente. d1 ∼ d2 si dado r > 0, x ∈ X∃r1 , r2 > 0 tal que i j Bri (x) ⊂ Br (x) j Donde Br (x) = {y ∈ X : dj (x, y) < r} y i Bri (x) = {y ∈ X : di (x, y) < ri } con i = j i, j = 1, 2 DEMOSTRACION ⇒)d1 ∼ d2 q.p.q. U es di -abierto, entonces U es dj -abierto. i U es di -abierto entonces para x ∈ U ∃rx > 0 tal que Brx ⊂ U , como di ∼ dj , j i j ∃Brj (x) ⊂ Brx (x) ⊂ U , entonces U ⊂ Brj (x) ⊂ U ⇒ U es dj -vecindad de x∈U cada uno de sus puntos tal que U es dj -abierto. Si di genera la misma familia de conjuntos abiertos que genera dj . i i Sea Br (x) es un di -abierto entonces Br (x) es tambi´n dj -abierto. e i j Tal que: Br (x) = Br (x) tal que d1 ∼ d2 Nota: Sea X un espacio m´trico y F ⊂ X es cerrado ssi F c es abierto. e TEOREMA (DUAL): Si F es la familia de conjuntos cerrados, entonces; 1) ∅, X son conjuntos cerrados 2)La familia F de conjuntos cerrados es estable bajo uniones finitas 1
  • 2.
    3)La familia Fes estable bajo intersecciones arbitrarias. NOTA: Este teorema se cumple por la dualidad y por las leyes de De Mor- gan. Sea Ai Una familia de conjuntos. ( Ai ) c = ( Ai c ) y ( Ai )c = ( Ai c ) ´ DEFINICION: Sea X un espacio m´trico , ∅ = A ⊂ X e Un punto x ∈ X es adherente a A si toda vecindad de x interseca al conjunto A. TEOREMA:En un espacio m´trico X un conjunto F ⊂ X es cerrado si y e solo si todos sus puntos son adherentes. DEMOSTRACION ´ ⇒ S´ x no es adherente a F , entonces ∃V , vecindad de x tal que V F = ∅ Por ı lo que entonces V ⊂ F c por lo cual F c es abierto. Ahora, utilizando contrapositiva vemos que: S´ F es cerrado, los puntos adherentes a F , son puntos adherentes de F ı ⇐ Si todos sus puntos son adherentes, los no adherentes est´n en F c por lo tanto a F c es abierto de tal manera que F es cerrado. ´ DEFINICION: Sea X espacio m´trico y A ⊂ X, e − A (La Adherencia o cerradura de A)= {y ∈ X; y es adherente a A} TEOREMA: Sean X un espacio m´trico A ⊂ X no vac´ A− = min{F ⊂ x: F e ıo cerrado y A ⊂ F } ´ DEFINICION(DUAL):Sea X un espacio m´trico y sea A ⊂ X y sea x ∈ X, e Se dice que x es un punto interior de A si ∃V , vecindad de x tal que V ⊂ A A◦ (Interior de A)= {x ∈ X: x es interior de A} A◦ =max {U ⊂ X: U es abierto y U ⊂ A} Entonces A◦ es abierto 2