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Koabzählbare Topologie Hausdorff Axiom

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Tags: Algebraische Topologie, Folgen und Reihen, Grenzwert, Mengentheoretische Topologie, Stetigkeit

 
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Ismail-

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22:42 Uhr, 16.04.2021

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Def: Für X leere Menge ist K Teilmenge P(X) eine koabzählbare Topologie, falls leere Menge in K und falls U Teilmenge X mit X ohne U abzählbar UK
Def: Ein metrischer Raum X erfüllt das Hausdorff Axiom, falls x,yX,U(x),V(x):UV= leere Menge
U und V sind nach Def Umgebungen um x und y falls sie eine offene Umgebung enthalten in der x und y sind

Aufgabe: Finden sie notwendige und hinreichende Bedingungen für die Menge X,s.d. X mit der koabzählbaren Topologie K ein Hausdorff Raum ist.
Mein Ansatz:
X abzählbar ist eine hinreichende Bedingung: Falls X abzählbar ist können x,yX die Umgebungen {x} und {y} gewählt werden, da sie disjunkt und in der koabzählbaren Topologie offen sind.
Mir fallen jedoch eine anderen notw und hinr Bedingungen ein. Wäre X abzählbar auch eine notwendige Bedingung? Welche anderen Bedingungen gibt es?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Stetigkeit (Mathematischer Grundbegriff)
Grenzwert (Mathematischer Grundbegriff)
Regel von l'Hospital (Mathematischer Grundbegriff)
Wichtige Grenzwerte

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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ermanus

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23:33 Uhr, 16.04.2021

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Hallo,
super, dann hast du ja bereits eine hinreichende Bdingung gefunden.
Nun zeige noch, dass
X überabzählber X nicht Hausdorffsch
gilt.
Zeige, dass bei überabzählbarem X der Durschnitt zweier
nichtleerer offener Mengen nicht leer ist.

Gruß ermanus
Ismail-

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14:09 Uhr, 17.04.2021

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Falls X überabzählbar ist können als offene Mengen nur X und Leere Menge gewählt werden (Stimmt das?). Damit x und y also jeweils in der offenen Menge sind muss X gewählt werden. Dann ist jedoch XX Leere Menge Wiederspruch
Gibt es noch andere Bedingungen?
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ermanus

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14:14 Uhr, 17.04.2021

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"Falls X überabzählbar ist können als offene Mengen nur X und Leere Menge gewählt werden (Stimmt das?)."
Leider nicht!
Wenn man mit dieser Topologie versieht, gibt es unendlich viele
verschiedene offene Mengen.
Ismail-

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14:19 Uhr, 17.04.2021

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Aber in der koabzählbaren Topologie ist ja eine Menge nach Def nur offen wenn sie leer ist oder ihr komplement abzählbar ist. Falls X überabzählbar ist, zb X=R, dann ist für jede echte Teilmenge A von X das Komplement X ohne A nicht offen nach Def da X ohne A nicht abzählbar ist. Meine offenen Mengen sind ja nur die Mengen die in der Topologie enthalten sind.
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ermanus

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14:22 Uhr, 17.04.2021

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Naja,
sei xR, dann ist R\{x} offen, da {x} abzählbar ist.
Ismail-

Ismail- aktiv_icon

14:35 Uhr, 17.04.2021

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X überabzählbar X kein Hausdorff-Raum
Wie kann ich dann zeigen, dass für jede Umgebung um x und y die offen sein soll, der Schnitt nicht leer ist um die Behauptung zu beweisen? Es muss ja für jede beliebige Umgebung gelten?
Vielleicht könnte ich für x die Umgebung X\{y} und für y die Umgebung X\{x} wählen. Beide sind offen, aber der Schnitt ist nicht leer. Aber das sind nicht die einzigen Umgebungen die ich erhalten kann, ich muss es für alle Umgebungen zeigen
Könnte man so vorgehen:
Für x wähle die Umgebung U=X ohne {abzählbare Menge ohne y}
Und für y wähle die Umgebung V=X ohne {abzählbare Menge ohne x}
Dann ist UV nie leer
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ermanus

ermanus aktiv_icon

14:39 Uhr, 17.04.2021

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Wenn UV= gilt, dann hast du
UX\V. Vielleicht kannst du damit etwas anfangen?
Frage beantwortet
Ismail-

Ismail- aktiv_icon

14:44 Uhr, 17.04.2021

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Ja, das hat geholfen ich hab’s jetzt raus. Danke
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lenajk

lenajk aktiv_icon

16:54 Uhr, 17.04.2021

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Könntest du einmal erklären wie genau du das bewiesen hast? :-)
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

18:21 Uhr, 17.04.2021

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Hallo,
ich hoffe, du hast nichts dagegen, wenn ich einspringe?
Ist U eine offene Menge und UV=
für eine Menge V, so folgt
VX\U. Da U offen ist, ist X\U
abzählbar, also ist V als Teilmenge einer abzählbaren Menge abzählbar,
folglich nicht offen; denn die offenen Mengen
sind überabzählbar, da ihre Komplemente abzählbar sind.