Dimostrazione caratterizzazione continuità globale per funzioni tra spazi topologici

Messaggioda LaTortonda » 01/09/2023, 17:37

Salve! Avrei bisogno di delucidazioni riguardo una dimostrazione, se possibile.

Ho già visto che sul forum viene accettata come definizione il seguente enunciato:
\( f:(X,\tau )\rightarrow (X',\tau ') \) è continua \( \Longleftrightarrow \forall A'\epsilon \tau ', f^-1(A')\epsilon \tau \)
Invece io dovrei dimostrarlo, tenendo conto che:
1) \( f:(X,\tau )\rightarrow (X',\tau ') \) continua in \( a\epsilon X \Longleftrightarrow \forall U'\epsilon I(f(a)) \exists U\epsilon I(a):f(U)\subseteq U' \) , dove \( I(f(a)) \) è l'insieme degli intorni di \( f(a) \) , \( I(a) \) è l'insieme degli intorni di \( a \) ;
2) \( f \) è continua globalmente \( \Longleftrightarrow \) è continua in ogni punto \( a\epsilon X \).

Vi riporto quanto ho scritto nei miei appunti:
\( \forall A'\epsilon \tau ', f^-1(A')=\emptyset \) \( \epsilon \tau \) oppure \( \exists a\epsilon X: a\epsilon f^-1(A')\Rightarrow f(a)\epsilon A', A' \) intorno aperto di \( f(a) \) e f è continua in \( a \) .
Per la caratterizzazione locale della continuità in un punto, \( f^-1(A')\epsilon I(a) \)
Allora in particolare \( a\epsilon Int(f^-1(A')) \)
\( \Rightarrow f^-1(A')=Int(f^-1(A'))\Rightarrow f^-1(A')\epsilon \tau \)
Quello che non capisco è proprio l'ultimo passaggio. Mi trovo che la controimmagine di un intorno di \( f(a) \) sia un intorno di \( a \) , ma perchè coincide con la sua parte interna, cioè è un aperto?

Spero che qualcuno possa aiutarmi, perchè scommetto che la spiegazione sia molto semplice, ma al momento davvero non riesco ad arrivarci! :?
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Re: Dimostrazione caratterizzazione continuità globale per funzioni tra spazi topologici

Messaggioda andreadel1988 » 01/09/2023, 19:53

Ricordati che la parte interna è un sottoinsieme di $f^(-1)(A)$ (è l'unione di tutti gli aperti contenuti in $f^(-1)(A)$ quindi $Int(f^(-1)(A))subef^(-1)(A)$ ), tu hai mostrato che ogni elemento di $f^(-1)(A)$ sta nella parte interna (ovvero $Int(f^(-1)(A))supef^(-1)(A)$ ) e quindi coincidono per doppia inclusione . Comunque ti saresti potuta fermare quando hai mostrato che $f^(-1)(A)$ è intorno di ogni suo punto (questo già ti da che $f^(-1)(A)$ è aperto)
Ultima modifica di andreadel1988 il 02/09/2023, 10:28, modificato 3 volte in totale.
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Re: Dimostrazione caratterizzazione continuità globale per funzioni tra spazi topologici

Messaggioda otta96 » 01/09/2023, 19:57

Perchè OGNI suo punto è interno per l'arbitrarietà di $x$.
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Re: Dimostrazione caratterizzazione continuità globale per funzioni tra spazi topologici

Messaggioda LaTortonda » 02/09/2023, 07:26

Ok, immaginavo fosse qualcosa di immediato!

Quindi, per scriverlo in formule, \( \forall a\epsilon f^-1(A'), f^-1(A')\epsilon I(a)\Longrightarrow a\epsilon Int(f^-1(A'))\Rightarrow f^-1(A')\subseteq Int(f^-1(A')) \)

In effetti quello a cui non stavo pensando è proprio che OGNI punto è interno, mi ero fissata sul singolo elemento e quindi mi ero fermata alla classica inclusione: \( Int(f^-1(A'))\subseteq f^-1(A') \) ...

In ogni caso, grazie!
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Re: Dimostrazione caratterizzazione continuità globale per funzioni tra spazi topologici

Messaggioda andreadel1988 » 02/09/2023, 10:27

Di niente! :D
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