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Homöomorphismus einer Abbildung hausdorff/kompakt

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Tags: Algebraische Topologie, bijektive Abbildung, Differentialtopologie, Hausdorffsch, Homöomorphismus, kompakt, Mengentheoretische Topologie, stetig

 
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anonymous

anonymous

17:07 Uhr, 28.09.2018

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Hallo ich studiere Physik und hab bei Topologie nicht ganz den Durchblick darum meine Frage:

Es sei (X,Ox) ein kompakter topologischer Raum, (Y,Oy) ein hausdorffscher Raum
) ein kompakter topologischer Raum und f:XY sei stetig und bijektiv. Zeige, dass dann f ein Homöomorphismus ist.


Ich weiß dass:
Homöomorphismus heißt, dass f stetig, bijektiv und auch f-1 stetig ist.
Hausdorffscher Raum M bedeutet, dass alle für alle x,yM mit xy disjunkte offene Umgebungen Ux und Vy existieren.
Eine Menge ist kompakt, wenn sie abgeschlossen und beschränkt ist.


Überlegungen:
Ich weiß ja, dass die Abbildung nach Definition bijektiv und stetig ist, d.h. ich muss nur zeigen, dass f-1 stetig ist.

Das Bild eines kompakten Raumes ist wieder kompakt unter stetigen Funktionen d.h. f stetig, X kompakt -f(x) kompakt.

Jedoch weiß ich nicht wie ich mit dem Beweis weiter machen bzw. anfangen soll.

Danke schonmal für eure Hilfe!

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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ermanus

ermanus aktiv_icon

18:48 Uhr, 28.09.2018

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Hallo,
zunächst eine Richtigstellung deiner Vorstellungen:
Ein topologischer Raum ist kompakt, wenn die Heine-Borelsche
Überdeckungseigenschaft gilt, dass jede offene Überdeckung eine endliche
Teilüberdeckung besitzt. In einem topologischen Raum, der z.B. keine Metrik besitzt,
gibt es gar nicht den Begriff der Beschränktheit.
Woran du denkst, ist die Aussage, dass im Rn (!) eine Menge genau dann
kompakt ist, wenn sie beschränkt und abgeschlossen ist.

Für die zu beweisende Aussage ist ja schon mal sehr nützlich, dass
du davon ausgehen kannst, dass das stetige Bild einer kompakten Menge
kompakt ist.

Gut gebrauchen könnten wir noch die folgenden beiden Aussagen:

1. Eine abgeschlossene Teilmenge eines kompakten Raumes ist kompakt.

und

2. Eine kompakte Teilmenge eines Hausdorff-Raumes ist abgeschlossen.

Guck doch mal bitte in deine Unterlagen, ob wir diese Aussagen
zur Verfügung haben ...

Gruß ermanus

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ermanus

ermanus aktiv_icon

10:07 Uhr, 01.10.2018

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Hallo,
da der Fragesteller sich nicht mehr gemeldet hat, hier für die
Interessierten kurz eine Antwort auf seine Frage:
f-1 ist stetig, wenn das Urbild bzgl. f-1 jeder abgeschlossenen
Menge abgeschlossen ist, d.h. wenn f(M) für jede
abgeschlossene Menge M von X abgeschlossen ist.
Nun haben wir wegen der besagten Sätze folgende Implikationen:
M abgeschlossen in kompaktem XM kompakt.
M kompakt und f stetig f(M) kompakt.
f(M) kompakte Teilmenge von Hausdorff-Raum Yf(M) abgeschlossen in Y.

Gruß ermanus
Frage beantwortet
anonymous

anonymous

20:26 Uhr, 03.10.2018

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Perfekt vielen herzlichen Dank, mit so einer schnellen und guten Antwort hab ich nicht gerechnet. So kann ich alles gut nachvollziehen!