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Tags: Komplement, Offenheit

 
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Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

21:16 Uhr, 15.10.2018

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Hallo,
ich habe folgende Menge:
M={x,y,z)R3:x2+y2,z0}
Ich will untersuchen, ob diese abgeschlossen ist.
Dazu betrachte ich das Komplement, dass dann offen sein muss:
Das Komplement würde doch folgenden Bedinungen genügen:
x2+y<2 und z<0.
Das ist doch offen.
Ist das so richtig?

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

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23:56 Uhr, 15.10.2018

Antworten
Hallo
und wie zeigst du , dass da Komplement offen ist, da du ja fragst ist das offensichtlich nicht einfach klar, du musst schon ein Argument für offen (oder abgeschlossen) benutzen,
Gruß ledum
Hendrik31

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06:12 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Die Offenheit wegen der "<" Relation oder ist das zu schwach?
Antwort
ermanus

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08:55 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Hallo,

1. Dein Komplement ist falsch;
Da die Bedingung der Menge (x2+y2)(z0) ist, muss
nach DeMorgan für das Komplement (x2+y<2)(z<0)
gelten.

2. Falls ihr Sätze über Ungleichungen und offene Mengen kennt,
könntest du sie zitieren und verwenden.
Anderenfalls würde ich benutzen, dass
(x,y,z)x2+y und (x,y,z)z stetige Abbildungen sind.

Gruß ermanus
Hendrik31

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15:59 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Danke ermanus, aber worauf willst du mit den stetigen Abbildungen hinaus?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

16:15 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Unter einer stetigen Abbildung sind die Urbildmengen
offener Mengen offen und die Urbildmengen abgeschlossener Mengen
abgeschlossen. Das ist eine der Definitionen von Stetigkeit.
Hättest du dazu eine Idee?
Hendrik31

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17:09 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Wenn ich wüsste, x2+y und z offen sind, dann sind deren Urbilder offen und die Vereinigung dieser ist dann auch offen und damit das Komplement offen.

Antwort
ermanus

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17:22 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Naja, so kann man das nicht schreiben ...
x2+y kann nicht offen sein, nur Mengen können offen sein.
Sei f:3,(x,y,z)x2+y
die erste von dir gemeinte Funktion.
Es ist (-,2) eine offene Menge. Da f
stetig ist, ist dann auch die Urbildmenge f-1((-,2))
offen. Entsprechend verfahre mit dem z<0.
Und dann hast du Recht, dass dann schließlich die Vereinigung
der beiden offenen Urbildmengen offen ist.
Du hättest aber auch gleich mit der als abgeschlossen zu beweisenden
Ausgangsmenge entsprechend argumentieren können. Dann hättest
du dir den Weg über das Komplement sparen können.
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

17:30 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Aso ist das:-)
Aber wenn ich jetzt von der Ausgangsmenge ausgehe und betrachte f:R3R
(x,y,z)x2+y mit x2+y2 dann ist doch die Bildmenge [2,).
Ist das abgeschlossen.
Das Komplement (-,2) ist offen, also ja.
Also müsste ich trotzdem über das Komplement gehen oder?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

17:35 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Das Urbild einer abgeschlossenen Menge ist abgeschlossen,
daher ist dann {(x,y,z)x2+y2}=f-1([2,))
abgeschlossen, entsprechend für den z-Teil.
Dann bekommst du, dass deine Menge als Durchschnitt zweier abgeschlossener
Mengen abgeschlossen ist, und du hast das Komplement gar nicht
benötigt.

Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

17:37 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Ich meine nur, dass das Intervall [2,) abgeschlossen ist, muss ich mir ja auch irgendwie klar machen.
Deshalb das Komplement:-)
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

17:38 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Achso.
Aber welche Intervalle offen und welche abgeschlossen sind, ist doch allbekannte Folklore ;-)
Frage beantwortet
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

17:39 Uhr, 16.10.2018

Antworten
Ja nur zur Sicherheit:-)
Danke dir für deine Hilfe. Einen schönen Abend dir:-)
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

16:27 Uhr, 18.10.2018

Antworten
Wie sehe ich egtl, ob die Menge beschränkst ist?
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

19:05 Uhr, 18.10.2018

Antworten
Hallo
da liest man die Def für beschränkt in metrischen Räumen nach: und dann überprüft man :
liegt die Menge in einer Kugel mit endlichem Radius dann ist sie beschränkt.
Gruß ledum
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

22:25 Uhr, 18.10.2018

Antworten
Aber wie sehe ich denn, dass die Menge in einer Kugel liegt?

Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

00:32 Uhr, 19.10.2018

Antworten
zeichne die halt auf
Gruß ledum
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

08:29 Uhr, 19.10.2018

Antworten
Ja aber , wie würde ich es denn analytisch machen?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

13:20 Uhr, 19.10.2018

Antworten
Hallo,
das kann man so gar nicht allgemein beantworten, da es
sehr von der Metrik des Raumes abhängt.
In der Standardmetrik des n ist eine Menge genau dann
beschränkt, wenn sie in der Maximumsnorm beschränkt ist.
D.h. wenn es eine Zahl K>0 gibt, so dass für alle Elemente
(x1,,xn) der Menge gilt: x1<K,,xn<K,
d.h. keine der Koordinaten geht gegen ±.

Wenn man hingegen n mit der diskreten Metrik versieht,
ist jede Teilmenge und auch der ganze Raum beschränkt.
Alle Elemente liegen in der abgeschlossenen "Kugel" mit Radius 1.

Versieht man mit der p-adischen Metrik für eine Primzahl p,
dann liegt die Teilmenge in der Einheitskugel um den Ursprung.

Gruß ermanus
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

13:41 Uhr, 19.10.2018

Antworten
Wenn ich die Standardmetrik mit der Maximumsnorm zugrunde lege, dann bekomme ich für die z- Komponente keine Beschränkung nach oben, also ist die Menge unbeschränkt?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

13:46 Uhr, 19.10.2018

Antworten
Ja, sehe ich genauso :-)
Frage beantwortet
Hendrik31

Hendrik31 aktiv_icon

13:47 Uhr, 19.10.2018

Antworten
Damit ist die Menge natürlich kein Kompaktum.
Ok ich muss einfach nur aufpasssen, bzgl welche Metrik ich die Beschränktheit untersuche.
Danke dir nochmals:-)
Bis dann:-)