14.06.2013 Views

Przestrzenie zwarte

Przestrzenie zwarte

Przestrzenie zwarte

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

Zdzisław Dzedzej<br />

Politechnika Gdańska<br />

Gdańsk, 2012


1 PODSTAWY<br />

2 FUNKCJE<br />

3 POKRYCIA<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie):<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

Przykłady.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

Przykłady. 1. Odcinek ([, ], | |) jest przestrzenią zwartą.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

Przykłady. 1. Odcinek ([, ], | |) jest przestrzenią zwartą.<br />

2. Odcinek (, ) nie jest przestrzenią zwartą.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

Przykłady. 1. Odcinek ([, ], | |) jest przestrzenią zwartą.<br />

2. Odcinek (, ) nie jest przestrzenią zwartą.<br />

3. ( , ) , gdy jest nieskończony, nie jest przestrzenią<br />

zwartą.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta,<br />

jeśli z każdego ciągu {} w można wybrać podciąg<br />

zbieżny { } w .<br />

Ogólniej (pozornie): podzbiór ⊂ jest zwarty, jeśli<br />

dla każdego ciągu {} ⊂ istnieje podciąg { } taki,<br />

że = ∈ .<br />

Przykłady. 1. Odcinek ([, ], | |) jest przestrzenią zwartą.<br />

2. Odcinek (, ) nie jest przestrzenią zwartą.<br />

3. ( , ) , gdy jest nieskończony, nie jest przestrzenią<br />

zwartą. Gdy jest skończony, to jest to przestrzeń<br />

zwarta.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Twierdzenie.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta, to jest zupełna.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta, to jest zupełna.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta, to jest zupełna.<br />

Dowód. Weźmy ciąg {} ⊂ spełniający warunek<br />

Cauchy’ego.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta, to jest zupełna.<br />

Dowód. Weźmy ciąg {} ⊂ spełniający warunek<br />

Cauchy’ego. Ze zwartości możemy wybrać podciąg<br />

→ ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Domknięty podzbiór przestrzeni metrycznej<br />

<strong>zwarte</strong>j jest zbiorem zwartym.<br />

Dowód. Niech ⊂ -domknięty w i zwarta.<br />

Weźmy ciąg {} w . Ze zwartości istnieje podciąg<br />

{ } taki, że = ∈ .<br />

Ale wyrazy tego są w , a zatem i granica ∈ . <br />

Twierdzenie. Jeżeli ( , ) jest zwarta, to jest zupełna.<br />

Dowód. Weźmy ciąg {} ⊂ spełniający warunek<br />

Cauchy’ego. Ze zwartości możemy wybrać podciąg<br />

→ ∈ . Udowodnimy , że → .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

Wybierzmy ≥ ( , ).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

Wybierzmy ≥ ( , ).<br />

Wtedy dla , ≥ mamy ≥ i<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

Wybierzmy ≥ ( , ).<br />

Wtedy dla , ≥ mamy ≥ i<br />

(, ) ≤ (, ) + ( , )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

Wybierzmy ≥ ( , ).<br />

Wtedy dla , ≥ mamy ≥ i<br />

(, ) ≤ (, ) + ( , ) < ε<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

<br />

<br />

<br />

+ ε<br />

<br />

< ε


Weźmy ε > <br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∃∀,≥ (, ) < ε<br />

∃∀≥ ( , ) < ε<br />

Wybierzmy ≥ ( , ).<br />

Wtedy dla , ≥ mamy ≥ i<br />

(, ) ≤ (, ) + ( , ) < ε<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

<br />

<br />

<br />

+ ε<br />

<br />

< ε


Wniosek.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

itd...<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

itd...<br />

Dostajemy ciąg nieskończony {}<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

itd...<br />

Dostajemy ciąg nieskończony {} taki, że (, ) ≥ <br />

gdy = .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

itd...<br />

Dostajemy ciąg nieskończony {} taki, że (, ) ≥ <br />

gdy = .<br />

Z tego ciągu nie da się wybrać podciągu zbieżnego,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek. Jeśli ( , ) - przestrzeń metryczna i ⊂ <br />

pozbiór zwarty, to jest domknięty w <br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ograniczona.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest ograniczona.<br />

Wybierzmy ∈ . Wtedy istnieje ∈ taki , że<br />

( , ) ≥ .<br />

∃ ( , ) ≥ , i ( , ) ≥ .<br />

itd...<br />

Dostajemy ciąg nieskończony {} taki, że (, ) ≥ <br />

gdy = .<br />

Z tego ciągu nie da się wybrać podciągu zbieżnego, bo<br />

żaden podciąg nie spełnia warunku Cauchy’ego. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Definicja.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

Lemat.<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε, ( , ) ≥ ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε, ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε, ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , }.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Zbiór ⊂ ( , ) nazywamy ε-siecią, jeśli<br />

∀∈ ∃∈ (, ) < ε.<br />

Lemat. Jeśli ( , ) jest zwarta, to dla każdego ε > <br />

istnieje w skończona ε-sieć.<br />

Dowód. Ustalmy ε > . Niech ∈ .<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { }.<br />

Punkt wybieramy tak , by ( , ) ≥ ε, ( , ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , }.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀<<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

to otrzymamy ciąg {}, z którego nie da się wybrać<br />

podciągu zbieżnego.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

to otrzymamy ciąg {}, z którego nie da się wybrać<br />

podciągu zbieżnego.<br />

Zatem nie mogłaby być zwarta.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

to otrzymamy ciąg {}, z którego nie da się wybrać<br />

podciągu zbieżnego.<br />

Zatem nie mogłaby być zwarta.<br />

Stąd ∃<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

to otrzymamy ciąg {}, z którego nie da się wybrać<br />

podciągu zbieżnego.<br />

Zatem nie mogłaby być zwarta.<br />

Stąd ∃ = { , , ..., } jest ε-siecią.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Punkt wybieramy tak , by ∀< (, ) ≥ ε.<br />

Jeśli takiego nie ma , to dowód jest zakończony:<br />

= { , , ..., −}.<br />

Jeśli ten algorytm można kontynuować w nieskończoność,<br />

to otrzymamy ciąg {}, z którego nie da się wybrać<br />

podciągu zbieżnego.<br />

Zatem nie mogłaby być zwarta.<br />

Stąd ∃ = { , , ..., } jest ε-siecią. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Twierdzenie.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

otrzymując zbiór


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

otrzymując zbiór


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

otrzymując zbiór


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ ∧ (, ) < <br />

.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ ∧ (, ) < <br />

.<br />

Wtedy = (z tw. o trzech ciągach)<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ ∧ (, ) < <br />

.<br />

Wtedy = (z tw. o trzech ciągach), czyli ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ ∧ (, ) < <br />

.<br />

Wtedy = (z tw. o trzech ciągach), czyli ∈ .<br />

Zatem = ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń zwarta jest ośrodkowa.<br />

Dowód. Stosujemy lemat dla ε = <br />

<br />

/. Niech<br />

:= ∪ / ∪ ... ∪ / ∪ ...<br />

otrzymując zbiór<br />

Każdy ze zbiorów / jest skończony, zatem jest<br />

przeliczalny.<br />

Weżmy ∈ .<br />

∀∃ ∈ / ⊂ ∧ (, ) < <br />

.<br />

Wtedy = (z tw. o trzech ciągach), czyli ∈ .<br />

Zatem = , czyli jest ośrodkiem. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Twierdzenie.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

Ale jest zwarty,<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = , czyli ma podciąg zbieżny w (). <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = , czyli ma podciąg zbieżny w (). <br />

Wniosek 1.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = , czyli ma podciąg zbieżny w (). <br />

Wniosek 1. Jeśli : → jest homeomorfizmem,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = , czyli ma podciąg zbieżny w (). <br />

Wniosek 1. Jeśli : → jest homeomorfizmem, to <br />

jest zwarta wtedy i tylko wtedy,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeżeli : → ciągła, i ⊂ zwarty, to<br />

() ⊂ jest zwarty.<br />

Dowód. Rozważmy ciąg {} ⊂ ().<br />

∀ ∃∈ () = .<br />

Ale jest zwarty, stąd istnieje podciąg zbieżny →<br />

.<br />

Zatem z ciągłości mamy ( ) = ( ).<br />

Ale ( ) = , czyli ma podciąg zbieżny w (). <br />

Wniosek 1. Jeśli : → jest homeomorfizmem, to <br />

jest zwarta wtedy i tylko wtedy, gdy jest zwarta. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Wniosek 2<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (),<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = ()<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = ()<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε><br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = /<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

Ale z można wybrać podciąg zbieżny<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

Ale z można wybrać podciąg zbieżny (zwartość!)<br />

→ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

Ale z można wybrać podciąg zbieżny (zwartość!)<br />

→ .<br />

Z definicji Heine’go ciągłości<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

Ale z można wybrać podciąg zbieżny (zwartość!)<br />

→ .<br />

Z definicji Heine’go ciągłości ( ) → ( ), więc ( ) =<br />

.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Wniosek 2 (Tw. uogólnione Weierstrassa). Jeżeli ( , )<br />

jest zwarta i : → R ciągła, to jest ograniczona i<br />

przyjmuje wartość najmniejszą i najmniejszą.<br />

Dowód. ( ) ⊂ R jest zwarty, a zatem domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Zatem istnieją = (), = () oraz ( ) ⊂<br />

[, ]<br />

Z definicji kresu ∀ε>∃ ≤ () < ε. Stosując to dla<br />

ε = / dostajemy ciąg taki, że () → .<br />

Ale z można wybrać podciąg zbieżny (zwartość!)<br />

→ .<br />

Z definicji Heine’go ciągłości ( ) → ( ), więc ( ) =<br />

.<br />

Analogicznie dla kresu górnego. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε><br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ><br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Z ciągu można wybrać podciąg zbieżny → .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Z ciągu można wybrać podciąg zbieżny → .<br />

Wtedy również ′ → .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Z ciągu można wybrać podciąg zbieżny → .<br />

Wtedy również ′ → .<br />

Stąd ( ) = () = ( ′ ),<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Z ciągu można wybrać podciąg zbieżny → .<br />

Wtedy również ′ → .<br />

Stąd ( ) = () = ( ′ ),<br />

Ale ( ( ), ( ′ ) ≥ ε > .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie (uogólnione Heine’go). Jeśli : → <br />

ciągła i jest zwarta, to jest jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Przypuśćmy, że nie jest jednostajnie ciągła :<br />

∃ε>∀δ>∃, ′ (, ′ ) < δ i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Przy ustalonym ε > bierzemy δ = / :<br />

∀ (, ′ ) < <br />

<br />

i ( (), ( ′ )) ≥ ε.<br />

Z ciągu można wybrać podciąg zbieżny → .<br />

Wtedy również ′ → .<br />

Stąd ( ) = () = ( ′ ),<br />

Ale ( ( ), ( ′ ) ≥ ε > . Sprzeczność. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐ Niech = ( <br />

, <br />

, ..., ) ∈ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐ Niech = ( <br />

, <br />

, ..., ) ∈ <br />

Ponieważ jest ograniczony , to każdy z ciągów współrzędnych<br />

jest ograniczony.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐ Niech = ( <br />

, <br />

, ..., ) ∈ <br />

Ponieważ jest ograniczony , to każdy z ciągów współrzędnych<br />

jest ograniczony.<br />

Zatem możemy wybrać taki podciąg , aby pierwsze<br />

współrzędne <br />

→ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐ Niech = ( <br />

, <br />

, ..., ) ∈ <br />

Ponieważ jest ograniczony , to każdy z ciągów współrzędnych<br />

jest ograniczony.<br />

Zatem możemy wybrać taki podciąg , aby pierwsze<br />

<br />

współrzędne <br />

→ .<br />

Z tego podciągu wybieramy podciąg taki, aby także<br />

ciąg drugich wspórzędnych był zbieżny<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Heine’go - Borela. Podzbiór ⊂ (R , )<br />

jest zwarty wtedy i tylko wtedy , gdy jest domknięty i<br />

ograniczony.<br />

Dowód. Implikacja ⇒ jest prawdziwa w dowolnej przestrzeni<br />

metrycznej.<br />

⇐ Niech = ( <br />

, <br />

, ..., ) ∈ <br />

Ponieważ jest ograniczony , to każdy z ciągów współrzędnych<br />

jest ograniczony.<br />

Zatem możemy wybrać taki podciąg , aby pierwsze<br />

<br />

współrzędne <br />

→ .<br />

Z tego podciągu wybieramy podciąg taki, aby także<br />

ciąg drugich wspórzędnych był zbieżny<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ ,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


itd...<br />

<br />

<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

, który jest zbieżny po współrzędnych do punktu<br />

( , , ..., ).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

, który jest zbieżny po współrzędnych do punktu<br />

( , , ..., ).<br />

Jest to zbieżność w metryce euklidesowej.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

, który jest zbieżny po współrzędnych do punktu<br />

( , , ..., ).<br />

Jest to zbieżność w metryce euklidesowej.<br />

Z domkniętości wynika, że ( , , ..., ) ∈ . <br />

Przykład. Zbiór Cantora C. To zbiór liczb dających się<br />

zapisać w postaci<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

, który jest zbieżny po współrzędnych do punktu<br />

( , , ..., ).<br />

Jest to zbieżność w metryce euklidesowej.<br />

Z domkniętości wynika, że ( , , ..., ) ∈ . <br />

Przykład. Zbiór Cantora C. To zbiór liczb dających się<br />

zapisać w postaci<br />

= + <br />

+ · · · + + . . .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

→ , <br />

→ <br />

itd...<br />

po k takich krokach otrzymujemy nieskończony podciąg<br />

, który jest zbieżny po współrzędnych do punktu<br />

( , , ..., ).<br />

Jest to zbieżność w metryce euklidesowej.<br />

Z domkniętości wynika, że ( , , ..., ) ∈ . <br />

Przykład. Zbiór Cantora C. To zbiór liczb dających się<br />

zapisać w postaci<br />

gdzie ∈ {, }.<br />

= + <br />

+ · · · + + . . .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + + + · · ·<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

Ale np. <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

/∈ C.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

Ale np. <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

Ale np. <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja: = [, ],<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

Ale np. <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja: = [, ],<br />

= [, ] \ (/, /),<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

Ale np. <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja: = [, ],<br />

= [, ] \ (/, /), itd...<br />

Każdy z odcinków w dzielimy na trzy równe odcinki<br />

i usuwamy wszystkie środkowe części (otwarte), otrzymując<br />

nowy zbiór domknięty + ⊂ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

Ale np. <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja: = [, ],<br />

= [, ] \ (/, /), itd...<br />

Każdy z odcinków w dzielimy na trzy równe odcinki<br />

i usuwamy wszystkie środkowe części (otwarte), otrzymując<br />

nowy zbiór domknięty + ⊂ .<br />

C :=<br />

∞<br />

. (∗)<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


np. liczba <br />

<br />

<br />

<br />

∈ C:<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

<br />

= + +<br />

+ · · · = (, ...) <br />

Ale np. <br />

/∈ C. Geometryczna konstrukcja: = [, ],<br />

= [, ] \ (/, /), itd...<br />

Każdy z odcinków w dzielimy na trzy równe odcinki<br />

i usuwamy wszystkie środkowe części (otwarte), otrzymując<br />

nowy zbiór domknięty + ⊂ .<br />

C :=<br />

∞<br />

. (∗)<br />

=<br />

C jest zwarty, bo jest domknięty i ograniczony w R.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈ , gdy<br />

<br />

= .<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈ , gdy<br />

<br />

= .<br />

∈<br />

Twierdzenie Lindelöfa. Jesli ( , ) jest przestrzenią metryczną<br />

ośrodkową<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈ , gdy<br />

<br />

= .<br />

∈<br />

Twierdzenie Lindelöfa. Jesli ( , ) jest przestrzenią metryczną<br />

ośrodkową , to z każdego jej pokrycia otwartego<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈ , gdy<br />

<br />

= .<br />

∈<br />

Twierdzenie Lindelöfa. Jesli ( , ) jest przestrzenią metryczną<br />

ośrodkową , to z każdego jej pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie przeliczalne.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Definicja. Rodzinę zbiorów {}∈ nazywamy pokryciem<br />

, gdy <br />

= .<br />

∈<br />

Jeżeli wszystkie zbiory są otwarte w , to mówimy<br />

o pokryciu otwartym. Jeśli wyróżnimy podzbiór indeksów<br />

⊂ , to rodzinę {}∈ nazywamy podpokryciem<br />

{}∈ , gdy<br />

<br />

= .<br />

∈<br />

Twierdzenie Lindelöfa. Jesli ( , ) jest przestrzenią metryczną<br />

ośrodkową , to z każdego jej pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie przeliczalne.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Dowód.<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < <br />

.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < . Wtedy<br />

<br />

∈ (, <br />

)<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < . Wtedy<br />

<br />

∈ (, <br />

<br />

) ⊂ (,<br />

)<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < . Wtedy<br />

<br />

∈ (, <br />

<br />

) ⊂ (, ) ⊂ <br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < . Wtedy<br />

<br />

∈ (, <br />

<br />

) ⊂ (, ) ⊂ <br />

<br />

Pokrycie {(, )}∈ jest przeliczalne.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. Niech = {} będzie ośrodkiem w . Wtedy<br />

rodzina kul {(, );<br />

∈ N, ∈ N} jest przeliczalnym<br />

<br />

pokryciem .<br />

Niech {}∈ będzie pokryciem otwartym. Wtedy<br />

∀∃ ∈ <br />

Również istnieje ∈ N takie, że (, )<br />

⊂ .<br />

<br />

Niech ∈ taki, że (, ) < . Wtedy<br />

<br />

∈ (, <br />

<br />

) ⊂ (, ) ⊂ <br />

<br />

Pokrycie {(, )}∈ jest przeliczalne. Dla każdego <br />

wybieramy jedno takie, że (, ) ⊂ .<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

)<br />

=<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

jeśli<br />

∀∈N∀,,..., ∩ ∩ · · · ∩ = ∅.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

jeśli<br />

∀∈N∀,,..., ∩ ∩ · · · ∩ = ∅.<br />

Twierdzenie. Rownoważne są warunki:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

jeśli<br />

∀∈N∀,,..., ∩ ∩ · · · ∩ = ∅.<br />

Twierdzenie. Rownoważne są warunki:<br />

1 Z każdego pokrycia otwartego przestrzeni <br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

jeśli<br />

∀∈N∀,,..., ∩ ∩ · · · ∩ = ∅.<br />

Twierdzenie. Rownoważne są warunki:<br />

1 Z każdego pokrycia otwartego przestrzeni <br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

2 Dla każdej scentrowanej rodziny {}∈ zbiorów<br />

domkniętych <br />

∈ = ∅.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Stąd<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

∞<br />

= (, <br />

∞<br />

) ⊂<br />

=<br />

<br />

=<br />

,<br />

czyli { } ∞ = jest szukanym podpokryciem. <br />

Definicja. Rodzina zbiorów {}∈ jest scentrowana,<br />

jeśli<br />

∀∈N∀,,..., ∩ ∩ · · · ∩ = ∅.<br />

Twierdzenie. Rownoważne są warunki:<br />

1 Z każdego pokrycia otwartego przestrzeni <br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

2 Dla każdej scentrowanej rodziny {}∈ zbiorów<br />

domkniętych <br />

∈ = ∅.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Dowód. 1 ⇒ 2<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

= \ <br />

∈<br />

<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ )<br />

∈<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

,<br />

∈<br />

∈<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

,<br />

∈<br />

∈<br />

gdzie zbiory = \ są otwarte.<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

,<br />

∈<br />

∈<br />

∈<br />

gdzie zbiory = \ są otwarte. Zatem z 1<br />

= ∪ ∪ · · · ∪ =<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

,<br />

∈<br />

∈<br />

∈<br />

gdzie zbiory = \ są otwarte. Zatem z 1<br />

= ∪ ∪ · · · ∪ = \<br />

<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

.


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 1 ⇒ 2 Niech {}∈ -rodzina zbiorów domkniętych<br />

taka, że <br />

= ∅.<br />

Wtedy<br />

∈<br />

= \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

,<br />

∈<br />

∈<br />

∈<br />

gdzie zbiory = \ są otwarte. Zatem z 1<br />

= ∪ ∪ · · · ∪ = \<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem nasza rodzina nie jest scentrowana. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Dowód. 2 ⇒ 1<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

=<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) <br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

.


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

Zatem rodzina {}∈ jest scentrowana.<br />

<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

.


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

<br />

∈ = ∅.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ <br />

jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

∈ = ∅. Stąd<br />

⊇ \ <br />

∈<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ <br />

jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

∈ = ∅. Stąd<br />

⊇ \ <br />

= <br />

( \ )<br />

∈<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ <br />

jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

∈ = ∅. Stąd<br />

⊇ \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

.<br />

∈<br />

∈<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ <br />

jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

∈ = ∅. Stąd<br />

⊇ \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

.<br />

∈<br />

∈<br />

Czyli {}∈ nie jest pokryciem.<br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. 2 ⇒ 1 Weźmy pokrycie otwarte: = <br />

∈ .<br />

Przypuśćmy, że nie da się wybrać podpokrycia skończonego.<br />

Określamy zbiory domknięte = \ . Dla dowolnego<br />

skończonego zbioru indeksów<br />

∅ = \<br />

<br />

= <br />

=<br />

<br />

( \ ) = <br />

=<br />

<br />

=<br />

.<br />

Zatem rodzina {}∈ <br />

jest scentrowana. Z 2 mamy<br />

∈ = ∅. Stąd<br />

⊇ \ <br />

= <br />

( \ ) = <br />

.<br />

∈<br />

∈<br />

Czyli {}∈ nie jest pokryciem. <br />

∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

Rodzina {}∈N jest zstępująca, a zatem scentrowana:<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

Rodzina {}∈N jest zstępująca, a zatem scentrowana:<br />

<br />

=<br />

= = ∅.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

Rodzina {}∈N jest zstępująca, a zatem scentrowana:<br />

<br />

=<br />

= = ∅. Ale<br />

∞<br />

= ∅.<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

Rodzina {}∈N jest zstępująca, a zatem scentrowana:<br />

<br />

=<br />

= = ∅. Ale<br />

∞<br />

= ∅.<br />

=<br />

Z poprzedniego twierdzenia zbiory = \ tworzą<br />

pokrycie otwarte,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Przestrzeń metryczna ( , ) jest zwarta<br />

wtedy i tylko wtedy, gdy z każdego pokrycia otwartego<br />

można wybrać podpokrycie skończone.<br />

Dowód. ⇐ Załóżmy, że nie jest zwarta, czyli istnieje<br />

ciąg {}, z którego nie da się wybrać podciągu zbieżnego.<br />

Niech := {, +, +, ...}. Wtedy są domknięte.<br />

Rodzina {}∈N jest zstępująca, a zatem scentrowana:<br />

<br />

=<br />

= = ∅. Ale<br />

∞<br />

= ∅.<br />

=<br />

Z poprzedniego twierdzenia zbiory = \ tworzą<br />

pokrycie otwarte, z którego nie da się wybrać podpokrycia<br />

skończonego. <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


Dowód. ⇒<br />

PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeliczalne:<br />

= ∞<br />

= .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeliczalne:<br />

= ∞ = . <br />

Przypuśćmy, że ∀ \ = = ∅.<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

Czyli<br />

∞<br />

∈<br />

=<br />

<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

=<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

Czyli<br />

∞ ∞<br />

∈ = ( \ =<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

=<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

Czyli<br />

∞ ∞<br />

∞<br />

∈ = ( \ = \<br />

<br />

=<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

=<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

Czyli<br />

∞ ∞<br />

∞<br />

∈ = ( \ = \ = ∅<br />

<br />

=<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Dowód. ⇒ Niech {}∈ - pokrycie otwarte. Na mocy<br />

Tw. Lindelöfa możemy wybrać podpokrycie przeli-<br />

czalne: = ∞<br />

= .<br />

Przypuśćmy, że ∀ \ <br />

= = ∅.<br />

Wybieram ciąg: ∈ = \ <br />

= .<br />

Z założenia istnieje podciąg → .<br />

Zauważmy , że dla każdego ustalonego ∈ N mamy<br />

=<br />

∀ ≥ ∈ .<br />

Zatem ∈ ∀.<br />

Czyli<br />

∞ ∞<br />

∞<br />

∈ = ( \ = \ = ∅<br />

<br />

=<br />

Sprzeczność kończy dowód. <br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

dla pewnego ∈ .<br />

(, ε) ⊂ <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }.<br />

Weżmy ∈ (, ε).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, ) ≤ (, ) + (, )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, ) ≤ (, ) + (, ) < ε + ε <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, ) ≤ (, ) + (, ) < ε + ε ≤ ε .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, ) ≤ (, ) + (, ) < ε + ε ≤ ε .<br />

Zatem ∈ (, ε ) ⊂ dla pewnego ∈ . <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie Lebesgue’a o pokryciu. Jeśli ( , ) jest<br />

zwarta, {}∈ -pokrycie otwarte , to istnieje takie<br />

ε > , że dla każdego ∈ istnieje ∈ (, ε) ⊂ .<br />

Dowód. Dla każdego wybierzmy ε > takie, że<br />

(, ε) ⊂ <br />

dla pewnego ∈ .<br />

Z pokrycia {(, ε)}∈ wybieramy podpokrycie skończone.<br />

Niech ε := {ε, ε, ..., ε }. <br />

Weżmy ∈ (, ε). Wtedy ∃ (, ) < ε .<br />

<br />

<br />

(, ) ≤ (, ) + (, ) < ε + ε ≤ ε .<br />

Zatem ∈ (, ε ) ⊂ dla pewnego ∈ . <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

Niech (, ′ ) < δ.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

Niech (, ′ ) < δ.<br />

∃∈ ′ ∈ (, δ) ⊂ − ((, ε<br />

).<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

Niech (, ′ ) < δ.<br />

∃∈ ′ ∈ (, δ) ⊂ − ((, ε<br />

).<br />

Stąd<br />

(), ( ′ ) ∈ (, ε<br />

)<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

Niech (, ′ ) < δ.<br />

∃∈ ′ ∈ (, δ) ⊂ − ((, ε<br />

).<br />

Stąd<br />

(), ( ′ ) ∈ (, ε<br />

) ⇒ ( (), ( ′ )) < ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Liczbę ε z poprzedniego twierdzenia nazywa się liczbą<br />

Lebesgue’a pokrycia U.<br />

Twierdzenie (Hausdorff). Jeśli : → ciągła, <br />

zwarta, to jednostajnie ciągła.<br />

Dowód. Niech ε > . Rozważmy otwarte pokrycie :<br />

A := { − ((, ε<br />

)}∈ .<br />

Określamy δ > jako liczbę Lebesgue’a tego pokrycia.<br />

Niech (, ′ ) < δ.<br />

∃∈ ′ ∈ (, δ) ⊂ − ((, ε<br />

).<br />

Stąd<br />

(), ( ′ ) ∈ (, ε<br />

) ⇒ ( (), ( ′ )) < ε.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

Niech<br />

, = ( (), ())<br />

(, )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

Niech<br />

, = ( (), ())<br />

(, )<br />

Wtedy<br />

= {<br />

,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

Niech<br />

, = ( (), ())<br />

(, )<br />

Wtedy<br />

= {<br />

, }<br />

<br />

,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

Niech<br />

, = ( (), ())<br />

(, )<br />

Wtedy<br />

jest stałą Lipschitza dla .<br />

= {<br />

, }<br />

<br />

,<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Twierdzenie. Jeśli ( , ) zwarta i : → spełnia<br />

lokalnie warunek Lipschitza , to spełnia warunek Lipschitza<br />

globalnie.<br />

Dowód.<br />

∃∈ ∃ ∋ ∃ ∀,∈ ( (), ()) ≤ · (, )<br />

Rodzina {}∈ jest otwartym pokryciem .<br />

Wybieramy skończone podpokrycie {, , ..., }.<br />

Niech<br />

, = ( (), ())<br />

(, )<br />

Wtedy<br />

= {<br />

, }<br />

<br />

,<br />

jest stałą Lipschitza dla . <br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, )<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, ), =<br />

, , , ..., to w produkcie kartezjańskim = × ×<br />

× . . .<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, ), =<br />

, , , ..., to w produkcie kartezjańskim = × ×<br />

× . . . metrykę zadaje wzór<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, ), =<br />

, , , ..., to w produkcie kartezjańskim = × ×<br />

× . . . metrykę zadaje wzór<br />

(( , , ...), ( , , ...)) :=<br />

∞<br />

=<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE<br />

(, )<br />

·<br />

+ (, ) .


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, ), =<br />

, , , ..., to w produkcie kartezjańskim = × ×<br />

× . . . metrykę zadaje wzór<br />

(( , , ...), ( , , ...)) :=<br />

∞<br />

=<br />

(, )<br />

·<br />

+ (, ) .<br />

Twierdzenie. Jeśli wszystkie są <strong>zwarte</strong>, to ich produkt<br />

kartezjański z powyższą metryką jest przestrzenią<br />

zwartą.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE


PODSTAWY<br />

FUNKCJE<br />

POKRYCIA<br />

Jeśli mamy ciąg przestrzeni metrycznych (, ), =<br />

, , , ..., to w produkcie kartezjańskim = × ×<br />

× . . . metrykę zadaje wzór<br />

(( , , ...), ( , , ...)) :=<br />

∞<br />

=<br />

(, )<br />

·<br />

+ (, ) .<br />

Twierdzenie. Jeśli wszystkie są <strong>zwarte</strong>, to ich produkt<br />

kartezjański z powyższą metryką jest przestrzenią<br />

zwartą. <br />

Uwaga Dowód podaliśmy dla skończonego ciągu przestrzeni.<br />

Przykład Kostka Hilberta: = [, ] × [, ] × [, ] × ... z<br />

powyższą metryką jest zwarta.<br />

WYKŁAD Z TOPOLOGII PRZESTRZENIE ZWARTE

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!