以下は、問題のヒントであり問題の解答ではないことを注意しておく。証明することを順番に証明 していけばよい。自分で証明を納得するまで書いてみてください。 問題22についてのヒント (⇒) 制限写像 fA は iA : A → X の埋め込み写像を使って、f ◦ iA と書ける。iA は連続か?もしそう なら合成写像の連続性を使え. (⇐) 位相空間 (X, O) の部分集合 A には自然に相対位相 OA が入っています。つまり、U ∈ OA であ ることは、ある開集合 O ∈ O が存在して、U = O ∩ A とかけます。fA , fB が相対位相からの連続な 写像であるとき、任意の U ′ ∈ O′ において、f −1 (U ′ ) が O の元であることを示して下さい。 f −1 (U ′ ) の補集合が閉集合であることを示せば十分. さらに、 f −1 (U ′ ) ∩ (A ∪ B) = (f −1 (U ′ ) ∩ A) ∪ (f −1 (U ′ ) ∩ B) を使え. f −1 (U ′ ) ∩ A = fA−1 (U ′ ) であることを示せ. 問題30についてのヒント 位相が大きいことと小さいことがどういうことか?復習すること。連続写像 f : (X, O) → (X ′ , O) で あることは任意の開集合 U ∈ O′ に対して、f −1 (U ) ∈ O となること。O, O′ の位相を大きくするか、 小さくするとき、この連続の条件がいつ成り立つか考えよ。 問題45についてのヒント 点列の収束の定義を復習せよ. (定義:(X, O) の点列 xn が x に収束するとは、x の任意の(開)近傍 U ∈ O に対して、ある整数 N が存在して、n ≥ N となる全ての n に対して、xn ∈ U を満たす. ) (xn , yn ) が X × Y において (x, y) で収束するとき、任意の X × Y の(開)近傍(例えば、V1 , V2 を X,Y の開集合として、V1 × V2 ⊂ X × Y においても)上の条件が成り立つ.このことから、xn , yn の収束の証明をせよ.また、xn , yn が収束するとき、任意の (x, y) の近傍 U において V1 × V2 ⊂ U となる開近傍が存在する(積位相). このとき、個々の収束性の仮定から、(xn , yn ) が収束することを示せ.
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