Un ejercicio sobre el Lema Pegado.

Tengo dificultades con el siguiente ejercicio de Introducción a la topología (por Tej Bahadur Singh) (Ejercicio 9 en la página 36):

Dejar F : X Y ser una función entre espacios topológicos, y suponer que A B = X , dónde A B A , y B A B . Si F | A y F | B (dotados de las topologías relativas) son continuos, muestran que F es continuo

Traté de usar los siguientes hechos (del libro mencionado anteriormente):

Definición (localmente finito). Una familia { A i } de subconjuntos de un espacio X se llama localmente finito si cada punto de X tiene un barrio tu tal que tu A i para un número finito de índices como máximo i .

(1) Deja { tu α } ser una familia de subconjuntos abiertos de un espacio X con X = α tu α . Entonces una función F de X en un espacio Y es continua si y solo si F | tu α es continua para cada índice α . (Ver Ejercicio 8 en la pág. 36)

(2) Si un espacio X es la unión de una familia localmente finita { A i } de conjuntos cerrados, entonces una función F de X a un espacio Y es continua si y sólo si la restricción de F a cada A i es continuo (Ver Corolario 2.1.10 en la p. 33)

Usando el hecho (1), obtenemos que F | A B es continuo Claramente, F | A B es continuo Desde A B A y B A B , A B ( A B ) = X . Pero A B no está abierto, por lo que no puedo usar el hecho (1) nuevamente, no tengo idea de qué hacer a continuación. Cualquier idea sería apreciada.

Respuestas (2)

Por supuesto F es continua en todos los puntos de A ° B ° . Desde A B ( A B ) = X , queda por demostrar que F es continua en todos los puntos de A B .

Dejar X A B y V ser un barrio abierto de F ( X ) en Y . Existen barrios abiertos tu A de X en A y tu B de X en B tal que F ( tu A ) V y F ( tu B ) V . Elija abrir W A , W B X tal que W A A = tu A , W B B = tu B . Definir W = W A W B . Entonces W es un barrio abierto de X en X . Tenemos F ( W ) V : Dejar y W . Pero y A o y B , blog y A . De este modo y W A W A A = tu A y por lo tanto F ( y ) F ( tu A ) V .

Muchas gracias.

Tal vez usar argumentos de continuidad local lo hará: si X X = A B . Dejar V ser un barrio abierto de F ( X ) .

Si X A entonces podemos encontrar un vecindario abierto tu de X tal que tu A y F [ tu ] V . Esto se sigue de la continuidad de F A y el hecho de que un A -subconjunto abierto de A está abierto en X también.

Si X B terminamos de la misma manera, mutatis mutandis.

Y si X A B (pero en ninguno de los dos interiores), encontramos un A -abierto tu 1 = tu 1 A (entonces tu 1 está abierto en X ) y un B -abierto tu 2 = tu 2 B (ídem) tal que F [ tu 1 ] V y F [ tu 2 ] V . Entonces podríamos esperar que F [ tu 1 V 1 ] V también (aunque todavía no veo por qué esto se mantendría si no restringimos de alguna manera los subconjuntos abiertos más grandes en X …).

Sólo un pensamiento que podría ayudar. O tal vez usar redes: si X i X entonces la red está eventualmente en uno de los interiores o está frecuentemente en A B y una subred en A B converge a X y la imagen neta a F ( X ) , pero nuevamente volvemos a perder el control sobre los otros puntos…

Gracias, tus ideas son muy útiles. Usando argumentos de continuidad local, lo he resuelto.
@GeorgeBrown, ¿puede escribir su prueba en una respuesta separada?
@GeorgeBrown, de hecho, Paul mostró la parte que faltaba para los puntos en A B . Me detuve demasiado pronto.
@GabrielRomon lo siento, encontré algo mal con mi solución.