Topología métrica en conjunto cerrado

Tenía una pregunta sobre la siguiente parte de las notas de clase:

Dejar ( X , d ) Sea un espacio métrico. Entonces para cualquier d > 0 , definimos la bola abierta como B ( X , d ) := { y X : d ( X , y ) < d } .

Una forma de definir conjuntos abiertos de un espacio métrico, es decir, definir la topología métrica es simplemente declarar un conjunto tu abierto si alrededor de cualquier punto X tu , podemos encontrar una bola abierta B ( X , d ) tu :

Lema 2.4 (Topología métrica). Dejar ( X , d ) Sea un espacio métrico. Definir un conjunto de subconjuntos τ d de la siguiente manera: declaramos tu X estar abierto (esto es, establecemos tu estar en τ d ), si por cada X tu , podemos encontrar algunos d > 0 tal que B ( X , d ) tu . Entonces τ d es una topología y se llama topología métrica.

Una topología en X necesita contener X. ¿Qué sucede si el espacio métrico está "cerrado"? por ejemplo si X = [ 0 , 1 ] y la distancia habitual en números reales (valor absoluto), entonces para tu = X y X = 0 no seremos capaces de encontrar un d > 0 tal que B ( X , d ) X .

¿Estás familiarizado con la noción de espacio métrico subespacial?
@ShreyaChauhan todavía no :)

Respuestas (2)

El punto principal es que en la definición de B ( X , d ) , solo consideras puntos dentro X . Entonces para X = [ 0 , 1 ] , B ( 0 , d ) = [ 0 , d ) .

De hecho, me di cuenta de que esta era la noción precisa que era diferente de la definición de una bola abierta en R norte pero no estaba seguro. Gracias !

Todo espacio topológico (y, en particular, todo espacio métrico) es un subconjunto cerrado de sí mismo. Y también es un subconjunto abierto de sí mismo.

Además,

B ( X , d ) = { y X d ( y , X ) < d }
y por definición siempre tenemos B ( X , d ) X .