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Metrischer Raum ohne isolierte Punkte

Universität / Fachhochschule

Funktionalanalysis

Tags: Analysis, Funktionalanalysis, MATH, Mathematik, Metrische Räume

 
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anonymous

anonymous

17:02 Uhr, 20.05.2021

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Hallo!

Sei (X,d) ein Metrischer Raum. Ein Punkt xX heißt isolierter Punkt, falls {x} offen in X ist.

Nun möchte ich zeigen (am besten unter Benutzung des Baireschen Satzes), dass jeder vollständige metrische Raum ohne isolierten Punkt überabzählbar ist.

Mein Ansatz:

Sei (X,d) eben ein vollständiger metrischer Raum ohne isolierten Punkt. Angenommen X ist abzählbar, dann kann man X folgendermaßen darstellen:

X=xX{x}.

Und diese {x} sind dann abgeschlossen. Also kann man den Satz von Baire anwenden. Mit dem Satz von Baire gibt es also ein xX, sodass {x}o, wobei {x}o das Innere der Menge {x} ist. Jetzt kommt der Punkt wo ich mir nicht so ganz sicher bin:

nicht leeres Inneres bedeutet mindestens ein Punkt im Inneren. Die Menge {x} hat aber nur einen Punkt und somit {x}o={x} und das wiederum bedeutet {x} ist offen also ist x isolierter Punkt. Wiederspruch...?

Außerdem frage ich mich wieso (X,d) vollständig sein muss... Ich suche vergebens nach einem Beispiel, dass zeigt, dass man hier nicht auf Vollständigkeit verzichten muss...

Danke und LG

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

17:19 Uhr, 20.05.2021

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"Ich suche vergebens nach einem Beispiel, dass zeigt, dass man hier nicht auf Vollständigkeit verzichten muss..."

Die Menge der rationalen Zahlen mit dem gewöhnlichen Abstand als Metrik ist so ein Beispiel.
Antwort
DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

17:20 Uhr, 20.05.2021

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"Die Menge {x} hat aber nur einen Punkt und somit {x}o={x} und das wiederum bedeutet {x} ist offen also ist x isolierter Punkt. Wiederspruch...?"

Ja, was lässt dich daran zweifeln?
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

17:41 Uhr, 20.05.2021

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Danke für die Antwort. Also betrachte (,d) mit d(x,y)=|x-y|. Dann hat keinen isolierten Punkt, aber ist abzählbar. Denn sei q. Angenommen {q} wäre offen, dann existiert ein n, sodass

{x:|x-q|1n}=:B1/n(q)={q}.

Aber q+1nB1/n(q). So in etwa wäre das die Begründung oder?

Und ja es stimmt: Ich kann auch nicht recht erklären wieso mir da Zweifel aufkommen... Naja danke jedoch für die Bestätigung!