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Innere, Abschluss, Rand bestimmen

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Mengentheoretische Topologie

Tags: Abschluss, innere, Mengentheoretische Topologie, Rand

 
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MatheStudi09876

MatheStudi09876 aktiv_icon

12:13 Uhr, 17.04.2021

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Hallo!

Ich sitze gerade an einer Aufgabe und bräuchte etwas Beistand. Nun erstmal zum Vorwissen:
Eine Teilmenge ist abgeschlossen, falls das Komplement offen ist und somit Element der Topologie. Eine triviale Topologie besteht aus der leeren Menge und einer nicht leeren Menge. Die diskrete Topologie besteht aus der Potenzmenge. Bei der kofiniten Topologie besteht das Komplement aus endlich vielen Punkten. Bei der euklidischen Topologie bin ich mir unsicher, aber ich glaube dass die Menge einfach aus R besteht.
Das Innere ist die Menge aller inneren Punkte, also allen Punkten die in einer Umgebung von der Menge liegen. Die Menge aller Randpunkte ist der Rand, also alle Punkte die weder innerer oder äußerer Punkt sind, also die Schnittmenge der Umgebung und der Menge leer ist und somit auch die Schnittmenge der Umgebung und des Komplements leer ist. Der Abschluss ist die Vereinigung der Menge und des Randes.
So, das ist mein momentanes Wissen zur Aufgabe. Ich frage mich jetzt, wie ich das Wissen nun auf die Aufgabe anwende?
Für die euklidische Topologie habe ich folgende Idee: Das Innere ist gleich der Menge und der Rand besteht aus der Menge {0,1}. Ist somit dann auch der Abschluss die Menge selbst?
Bei den anderen Topologien komme ich auch nicht weiter. Ich hoffe ihr könnt mir bei den Aufgaben 1-6 helfen.

Danke im Voraus!!!

Bildschirmfoto 2021-04-17 um 11.48.59

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

13:12 Uhr, 17.04.2021

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Die Euklidische Topologie ist die "gewöhnliche" Topologie, wo also offene Mengen offene Intervalle und deren beliebige Vereinigungen sind. Der Abschluss von Y ist in diesem Fall Y{0}, denn 0 ist ein Häufungspunkt von Y als Folge betrachtet. Das Innere von Y ist leer, denn Y enthält kein offenes Intervall.

In der trivialen Topologie enthält Y keine nicht-leere offene Mengen (denn die einzige
nicht-leere offene Menge ist, damit ist das Innere von Y leer. Der Abschluss von Y ist die kleinste abgeschlossene Menge, die Y enthält, und das ist , denn in der trivialen Topologie gibt's nur zwei abgeschlossenen Mengen: leere Menge und .


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ermanus

ermanus aktiv_icon

13:14 Uhr, 17.04.2021

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Hallo,
"Bei der euklidischen Topologie bin ich mir unsicher, aber ich glaube dass die Menge einfach aus R besteht."

Nein. Es handelt sich hier um die Standardtopologie, deren typische offene Mengen
die offenen Intervalle und deren Vereinigungen sind.

"Das Innere ist die Menge aller inneren Punkte, also allen Punkten die in einer Umgebung von der Menge liegen."

Nein. Die inneren Punkte sind solche, für die auch eine ganze Umgebung in der Menge
liegt.

"... also die Schnittmenge der Umgebung und der Menge leer ist und somit auch die Schnittmenge der Umgebung und des Komplements leer ist."

Nein. Der Rand besteht aus allen Punkten, für die gilt, dass jede Umgebung
sowohl einen Punkt der Menge als auch einen Punkt des Komplements enthält.
Also überall "nicht leer" statt "leer".

Soweit erst mal.
Was hast du denn bein 1. schon herausgefunden ?

Übrigens: wie lautet die Aufgabe 2?

Gruß ermanus

Oh, sehe gerade, dass DrBoogie schneller war.
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

13:16 Uhr, 17.04.2021

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In der diskreten Topologie sind alle Mengen offen und abgeschlossen. Damit ist das Innere von Y und der Abschluss von Y beide gleich Y.

In der kofiniten Topologie enthält Y keine offenen Teilmengen, also ist das Innere leer. Abgeschlossen sind nur endlichen Mengen oder selbst. Damit ist Abschluss von Y gleich .

Den Rest schaffst du selbst.
MatheStudi09876

MatheStudi09876 aktiv_icon

15:02 Uhr, 17.04.2021

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Zunächst danke für deine Antwort.

Wie sieht es mit dem Rand aus?

1){0}
2)R
3){0}
4)R

Wäre das richtig?
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

19:02 Uhr, 17.04.2021

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Rand ist Abschluss \ Innere (Differenz der Mengen).
Also sind deine Antworten nicht immer richtig.
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markusss

markusss aktiv_icon

14:27 Uhr, 18.04.2021

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Der Rand ist doch bei der trivialen, konfiniten und diskreten Topologie leer oder ?
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

15:52 Uhr, 18.04.2021

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Nein
MatheStudi09876

MatheStudi09876 aktiv_icon

17:54 Uhr, 18.04.2021

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hmm..okey ich versuchs mal nochmal:

1)Y vereinigt mit {0}
2)R
3)Y
4)R
Antwort
markusss

markusss aktiv_icon

18:10 Uhr, 18.04.2021

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Ist das auf den Rand bezogen ?, wenn ja wie kommst du darauf.
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

18:19 Uhr, 18.04.2021

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In der diskreten Topologie ist der Rand leer, weil Rand(Y)=Y\Y (Abschluss minus Innere) und bei der diskreten Topologie Y=Y=Y.

In der trivialen Topologie gilt Y\Y=\=.

Usw.
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