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連続写像の特徴付け


まず、内点・開集合の2概念の復習をし、その後、以下の問題を解きました

問 
  1. ユークリッド直線 (R,d) の部分集合 A =[0, ∞) と点 x=2 を考える。 x は A の内点であることを示せ。
  2. ユークリッド平面 (R2,d) の部分集合 A ={x∈R2|d(x,(0,0))≧1}と点 x=(1, 1/2) を考える。 x は A の内点であることを示せ。[今日の小テスト問題]
略解:
  1. ε=1 とおけば、N(x;ε)⊂A となる。
  2. ε=(√{5})/2 −1 とおけば、N(x;ε)⊂A となる。

そのあと、次の定理を証明しました:

定理  (X,dX), (Y, dY) は距離空間、f:X → Y は写像とする。 このとき、次は同値:

  1. f は連続写像 (つまり、xn → x ならば f(xn) → f(x) )
  2. ∀x∈X (∀ε>0(∃δ>0( f(N(x;δ))⊂N(f(x);ε)  )))
  3. (Y,dY) の任意の開集合 V に対して、f-1(V) は (X,dX) の開集合


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