Tengo dificultades con el siguiente ejercicio de Introducción a la topología (por Tej Bahadur Singh) (Ejercicio 9 en la página 36):
Dejar ser una función entre espacios topológicos, y suponer que , dónde , y . Si y (dotados de las topologías relativas) son continuos, muestran que es continuo
Traté de usar los siguientes hechos (del libro mencionado anteriormente):
Definición (localmente finito). Una familia de subconjuntos de un espacio se llama localmente finito si cada punto de tiene un barrio tal que para un número finito de índices como máximo .
(1) Deja ser una familia de subconjuntos abiertos de un espacio con . Entonces una función de en un espacio es continua si y solo si es continua para cada índice . (Ver Ejercicio 8 en la pág. 36)
(2) Si un espacio es la unión de una familia localmente finita de conjuntos cerrados, entonces una función de a un espacio es continua si y sólo si la restricción de a cada es continuo (Ver Corolario 2.1.10 en la p. 33)
Usando el hecho (1), obtenemos que es continuo Claramente, es continuo Desde y , . Pero 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.
Por supuesto es continua en todos los puntos de . Desde , queda por demostrar que es continua en todos los puntos de .
Dejar y ser un barrio abierto de en . Existen barrios abiertos de en y de en tal que y . Elija abrir tal que . Definir . Entonces es un barrio abierto de en . Tenemos : Dejar . Pero o , blog . De este modo y por lo tanto .
Tal vez usar argumentos de continuidad local lo hará: si . Dejar ser un barrio abierto de .
Si entonces podemos encontrar un vecindario abierto de tal que y . Esto se sigue de la continuidad de y el hecho de que un -subconjunto abierto de está abierto en también.
Si terminamos de la misma manera, mutatis mutandis.
Y si (pero en ninguno de los dos interiores), encontramos un -abierto (entonces está abierto en ) y un -abierto (ídem) tal que y . Entonces podríamos esperar que también (aunque todavía no veo por qué esto se mantendría si no restringimos de alguna manera los subconjuntos abiertos más grandes en …).
Sólo un pensamiento que podría ayudar. O tal vez usar redes: si entonces la red está eventualmente en uno de los interiores o está frecuentemente en y una subred en converge a y la imagen neta a , pero nuevamente volvemos a perder el control sobre los otros puntos…
Z.Zhu