[Date Prev][Date Next][Thread Prev][Thread Next][Date Index][Thread Index]

Re: [obm-l] Topologia -problema do Tertuliano



Concordo plenamente.Apesar de eu odiar imperialistas porcos capitalistas, existem exceçoes.

Qwert Smith <lord_qwert@hotmail.com> wrote:
Eles tb sao gente, uai. Uns ate gente muito boa, outros um porre. Assim
como brasileiros, japoneses, matematicos, membros de mailing list e qualquer
outro grupo de seres humanos :)


>From: Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet
>
>Reply-To: obm-l@mat.puc-rio.br
>To: obm-l@mat.puc-rio.br
>Subject: Re: [obm-l] Topologia -problema do Tertuliano
>Date: Tue, 30 Mar 2004 15:36:39 -0300 (ART)
>
>Nossa, ce tem amigos estadunidenses?????
>
>Artur Costa Steiner wrote:Bom dia,
>Hah alguns dias o Tertuliano enviou para a lista
>alguns problemas de Topologia bem interessantes que
>ele disse que estavam virando pesadelo. Acho que 2
>deles ja foram resolvidos. Para o que faltava, o
>primeiro, o Tertuliano comecou apresentando uma
>solucao que me pareceu correta mas que nao chegou ao
>final. Eu tentei prosseguir na linha dele mas
>complicou.
>Eu ontem conversei com um amigo meu, americano, que em
>Matematica estah bilhoes de anos luz aa minha frente e
>ele, apos ouvir o problema, disse "It's kinda obvious,
>man!" e alinhavou uma solucao obvia (nao deu para
>entrar em muitos detalhes na hora porque era uma
>ligacao internacional) que eu agora vou concluir
>fazendo a parte da transpiracao, jah que ele deu a
>inspiracao. Pelo menos, a sugestao inicial foi minha,
>ou seja, considerar que se um espaco metrico nao eh
>compacto entao ele tem uma sequencia sem nenhuma
>subsequencia convergente. Grande! Ninguém sabia disto!
>
>
>Seja X um espaco metrico tal que, para toda funcao f:X
>-(0, inf), continua e positiva, tenhamos inf{f(x) | x
>estah em X} >0. Entao, X eh compacto.
>
>Raciocinando por contraposicao, suponhamos que X nao
>seja compacto e vamos produzir uma funcao f, f:X ->(0,
>inf), continua e positiva, mas tal que inf{f(x) | x
>estah em X} =0. Como X naum eh compacto, existe nele
>uma sequencia {x_n} que nao contem nenhuma
>subsequencia convergente. Como esta sequencia contem
>necessariamente uma infinidade de termos distintos (ou
>teria uma subseq. convergente), podemos admitir, sem
>perda de generalidade, que seus termos sao distintos 2
>a 2.
>Seja E = {x_1, x_2...x_n...}. E nao possui pontos de
>acumulacao (se possuisse um deste pontos, ele seria,
>automaticamente, limite de alguma subseq. de {x_n},
>contrariamente aa hipotese estabelecida) e, desta
>forma, eh um conjunto fechado. Para cada n, definamos
>E_n = E/{x_n} (o complemento de {x_n} com relacao a
>E). Como cada {x_n} eh fechado, segue-se que cada E_n
>tambem eh. E como E eh infinito, nenhum e_n eh vazio.
>
>Definamos agora, para cada natural n, f_n:X->[0,1) por
>f_n(x) = D(x,E_n)/(1+D(x,E_n)), d distancia definida
>em X, e D, de um ponto a um conjunto nao vazio, dada
>por D(x,E_n) = inf{d(x,u) | u estah em E_n}. Sabemos
>que a funcao D eh continua (uniformemente) em X.
>Sabemos tambem que a distancia de um ponto a um
>conjunto eh nula se, e somente se, o ponto pertencer
>ao fecho do conjunto. Como cada E_n eh fechado,
>segue-se que a distancia de algum elemento de X a ele
>eh nula sse o o elemento pertencer a E_n. Dado que o
>denominador na definicao de f_n nunca se anula, temos
>entao que cada f_n eh continua em X. Alem disto,
>f_n(x)=0 sse x estiver em E_n. Eh tambem imedediato
>que 0<=f_n(x)<1 para todo x de X.
>
>Definamos agora f:X->(0, inf) pela serie de funcoes
>dada por f(x) = Soma(n=1, inf) 2^(-n)*f_n(x). Para
>vermos que esta definicao faz sentido, observemos que,
>para todos naturais m>n e todo x de X, Soma(k=n, m)
>2^(-k)*f_k(x) <= Soma(k=n, m) 2^(-k) < Soma(k=n, inf)
>2^(-k) = 2^(-n+1). Como esta desigualdade vale para to
>n e todo x de X, concluimos pelo criterio de Cauchy
>que a serie de funcoes Soma(n=1, inf) 2^(-n)f_n
>converge uniformemente em X para uma funcao f, de modo
>que nossa definicao de f faz sentido. Alem disto, como
>cada f_n eh continua, segue-se que 2^(-n)*f_n tambem
>eh, disto decorrendo, em virtude da convergencia da
>serie ser uniforme, que a funcao limite f eh continua
>em X. E da definicao da serie, eh imediato que f(x)>=0
>para todo x de X.
>
>Para concluir, resta agora demonstrar que inf{f(x) | x
>estah em X} = 0. Em virtude da definicao dos conjuntos
>E_n, temos que cada x_k pertence a E_n se n<>k e nao
>pertence se n=k. Logo, D(x_k, E_n) = 0 se n<>k e >0 se
>n=k. A definicao de f acarreta entao que f(x_k) =
>2^(-k)*f_k(x_k) < 2^(-k), pois 0Fazendo-se k -> inf, f(x_k) ->0, o que
>implica que
>inf{f(x) | x estah em X} = 0.
>
>Concluimos assim que, se X nao for compacto, entao
>existe uma f:X ->(0, inf), continua e positiva, mas
>tal que inf{f(x) | x estah em X} =0. Isto demonstra a
>proposicao.
>
>Artur
>
>__________________________________
>Do you Yahoo!?
>Yahoo! Finance Tax Center - File online. File on time.
>http://taxes.yahoo.com/filing.html
>=========================================================================
>Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
>http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html
>=========================================================================
>
>
>
>TRANSIRE SVVM PECTVS MVNDOQVE POTIRI
>
>CONGREGATI EX TOTO ORBE MATHEMATICI OB SCRIPTA INSIGNIA TRIBVERE
>
>Fields Medal(John Charles Fields)
>
>
>
>
>
>---------------------------------
>Yahoo! Mail - O melhor e-mail do Brasil. Abra sua conta agora!

_________________________________________________________________
Find a broadband plan that fits. Great local deals on high-speed Internet
access.
https://broadband.msn.com/?pgmarket=en-us/go/onm00200360ave/direct/01/

=========================================================================
Instruções para entrar na lista, sair da lista e usar a lista em
http://www.mat.puc-rio.br/~nicolau/olimp/obm-l.html
=========================================================================


TRANSIRE SVVM PECTVS MVNDOQVE POTIRI

CONGREGATI EX TOTO ORBE MATHEMATICI OB SCRIPTA INSIGNIA TRIBVERE

Fields Medal(John Charles Fields)



Yahoo! Mail - O melhor e-mail do Brasil. Abra sua conta agora!