sábado, 23 de febrero de 2013

Adherencia y compacidad


La adherencia de un compacto no es compacto

En el examen de febrero apareció un ejemplo de un subconjunto compacto cuya adherencia no lo es. Para ello tomamos el  espacio topológico $(X,\tau)$, donde $X=[0,2]$ y $\tau=\{O\subset X: (0,1)\subset O\}\cup\{\emptyset\}$. Esta topología la hemos llamado la del 'conjunto incluido', ya que todos los abiertos contienen al subconjunto $A=(0,1)$.

El conjunto $A$ es compacto, ya que dado un recubrimiento por abiertos de $A$, cualquier abierto de dicho recubrimiento ya recubre $A$ por la propia definición de $\tau$.

La adherencia de $A$ es $X$: $\overline{A}=[0,2]$. Una base de entornos de cada punto $x\in X$ es $\beta_x=\{U_x:=\{x\}\cup A\}$. Por tanto, $U_x\cap A\not=\emptyset$.

Sin embargo, $\overline{A}=[0,2]$ no es compacto. Un recubrimiento de $[0,2]$ es $\{U_x:x\in  [0,2]\}$, y si hubiera un recubrimiento finito, a saber, $[0,2]=U_{x_1}\cup\ldots\cup U_{x_n}$, entonces $[0,2]=A\cup\{x_1,\ldots,x_n\}$, lo cual es falso.

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