En matemáticas , específicamente en topología , un mapa de cobertura de secuencias es cualquier mapa entre espacios topológicos cuyas definiciones relacionan de alguna manera secuencias en el codominio con secuencias en el dominio . Ejemplos incluyen mapas cociente secuencial , coberturas de secuencias , coberturas de 1-secuencias y coberturas de 2-secuencias . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Estas clases de mapas están estrechamente relacionadas con los espacios secuenciales . Si el dominio y/o el codominio tienen ciertas propiedades topológicas adicionales (a menudo, que los espacios sean Hausdorff y primeramente numerables es más que suficiente), entonces estas definiciones se vuelven equivalentes a otras clases de mapas bien conocidas, como mapas abiertos o mapas cociente , por ejemplo. En estas situaciones, las caracterizaciones de tales propiedades en términos de secuencias convergentes podrían proporcionar beneficios similares a los proporcionados por, digamos, por ejemplo, la caracterización de la continuidad en términos de continuidad secuencial o la caracterización de la compacidad en términos de compacidad secuencial (siempre que tales caracterizaciones sean válidas).
Definiciones
Preliminares
Un subconjuntodeSe dice que se abre secuencialmente ensi siempre que una secuencia enconverge (en) hasta algún punto que pertenece aentonces esa secuencia necesariamente eventualmente en(es decir, como máximo un número finito de puntos en la secuencia no pertenecen a). El conjuntode todos los subconjuntos secuencialmente abiertos deforma una topología eneso es mejor quetopología dada Por definición,se denomina espacio secuencial si Dada una secuenciaeny un puntoensi y solo sienAdemás,es la mejor topología enpara lo cual esta caracterización de la convergencia de secuencias ensostiene.
Un mapase denomina secuencialmente continuo sies continua , lo cual sucede si y solo si para cada secuenciaeny cadasienentonces necesariamenteen Todo mapa continuo es secuencialmente continuo, aunque en general, lo contrario puede no ser cierto. De hecho, un espacioUn espacio es secuencial si y solo si posee la siguiente propiedad universal para espacios secuenciales :
- para cada espacio topológicoy cada mapael mapaes continua si y solo si es secuencialmente continua.
El cierre secuencial ende un subconjuntoes el conjuntocompuesto por todospara la cual existe una secuencia enque converge aen Un subconjuntose denomina secuencialmente cerrado ensilo cual sucede si y solo si siempre que una secuencia enconverge enhasta cierto puntoentonces necesariamente El espaciose denomina espacio de Fréchet-Urysohn sipara cada subconjuntolo cual sucede si y solo si cada subespacio dees un espacio secuencial. Todo espacio primeramente numerable es un espacio de Fréchet-Urysohn y, por lo tanto, también un espacio secuencial. Todos los espacios pseudometrizables , espacios metrizables y espacios segundamente numerables son primeramente numerables.
Recubrimientos de secuencias
Una secuenciaen un conjuntoes por definición una funcióncuyo valor ense denota por(aunque la notación habitual utilizada con funciones, como los paréntesis)o composiciónpodría usarse en ciertas situaciones para mejorar la legibilidad). Declaraciones como "la secuenciaes inyectivo " o "la imagen (es decir, el rango)de una secuencia"es infinito", así como otra terminología y notación definida para funciones, pueden aplicarse a secuencias. Una secuenciaSe dice que es una subsecuencia de otra secuencia.si existe un mapa estrictamente creciente(posiblemente denotado poren cambio) de tal manera quepor cadadonde esta condición puede expresarse en términos de composición de funcionescomo: Como siempre, sise declara que es (como por definición) una subsecuencia deentonces debe asumirse inmediatamente quees estrictamente creciente. La notaciónysignifica que la secuenciaes valorado en el conjunto
La funciónse llama uncobertura de secuencia si para cada secuencia convergenteen existe una secuenciade tal manera que Se llama un1-secuencia que cubre si para cadaexiste algode tal manera que cada secuenciaque converge aenexiste una secuenciade tal manera queyconverge aen Es uncobertura de 2 secuencias sies sobreyectiva y también para caday cadacada secuenciay converge aenexiste una secuenciade tal manera queyconverge aen Un mapaes una cubierta compacta si para cada compactoexiste algún subconjunto compactode tal manera que
Mapeos de cociente secuencial
En analogía con la definición de continuidad secuencial, un mapase llama unmapa de cociente secuencial si
es un mapa cociente , [ 5 ] que ocurre si y solo si para cualquier subconjuntose abre secuencialmentesi y solo si esto es cierto deen Los mapas de cociente secuencial fueron introducidos por Boone y Siwiec en 1976, quienes los definieron como se indicó anteriormente. [ 5 ]
Toda aplicación secuencialmente cociente es necesariamente sobreyectiva y secuencialmente continua, aunque puede que no sea continua.es una sobreyección secuencialmente continua cuyo dominioes un espacio secuencial , entonceses un mapa cociente si y solo sies un espacio secuencial yes un mapa cociente secuencial.
Llama a un espaciosecuencialmente Hausdorff sies un espacio de Hausdorff . [ 6 ] De manera análoga, se puede definir una "versión secuencial" de cualquier otro axioma de separación en términos de si el espacio es o noposeerlo. Todo espacio de Hausdorff es necesariamente secuencialmente de Hausdorff. Un espacio secuencial es de Hausdorff si y solo si es secuencialmente de Hausdorff.
Sies una sobreyección secuencialmente continua, entonces suponiendo queSi es secuencialmente Hausdorff, los siguientes son equivalentes:
- es secuencialmente cociente.
- Cuando seaes una secuencia convergente enentonces existe una sucesión convergenteende tal manera queyes una subsecuencia de
- Cuando seaes una secuencia convergente enentonces existe una sucesión convergenteende tal manera quees una subsecuencia de
- Esta afirmación difiere de (2) anterior únicamente en que no se imponen requisitos sobre los límites de las secuencias (lo cual se convierte en una diferencia importante solo cuandono es secuencialmente Hausdorff).
- Sies una sobreyección continua sobre un espacio secuencialmente compactoentonces esta condición se mantiene incluso sino es secuencialmente Hausdorff.
Si la suposición de queSi se eliminara la condición secuencial de Hausdorff, la afirmación (2) seguiría implicando las otras dos afirmaciones, pero la caracterización anterior ya no estaría garantizada (sin embargo, si se requiriera que los puntos en el codominio fueran secuencialmente cerrados, cualquier aplicación secuencialmente cociente necesariamente satisfaría la condición (3)). Esto sigue siendo cierto incluso si el requisito de continuidad secuencial enSe reforzó para exigir continuidad (ordinaria). En lugar de usar la definición original, algunos autores definen "mapa cociente secuencial" como una sobreyección continua que satisface la condición (2) o, alternativamente, la condición (3). Si el codominio es secuencialmente Hausdorff, estas definiciones difieren de la original únicamente en el requisito adicional de continuidad (en lugar de simplemente exigir continuidad secuencial).
El mapase llamapresecuencial si para cada secuencia convergenteende tal manera queno es eventualmente igual ael conjuntono se cierra secuencialmente en[ 5 ] donde este conjunto también puede describirse como:
De forma equivalente,es presecuencial si y solo si para cada secuencia convergenteende tal manera queel conjuntono se cierra secuencialmente en
Un mapa sobreyectivoLa relación entre espacios de Hausdorff es secuencialmente cociente si y solo si es secuencialmente continua y una aplicación presecuencial. [ 5 ]
Caracterizaciones
Sies una sobreyección continua entre dos espacios de Hausdorff numerables de primer orden entonces las siguientes afirmaciones son verdaderas: [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 3 ] [ 4 ]
- es casi abierto si y solo si es un recubrimiento de 1 secuencia.
- Un mapa casi abierto es un mapa sobreyectivo.con la propiedad que para cadaexiste algode tal manera quees un punto de apertura paralo que por definición significa que para cada vecindario abiertodees un barrio deen
- es un mapa abierto si y solo si es una cobertura de 2 secuencias.
- Sies un mapa de cobertura compacto entonceses un mapa cociente.
- Los siguientes son equivalentes:
- es un mapa cociente.
- es un mapa cociente secuencial.
- es una cobertura de secuencia.
- es un mapa pseudoabierto.
- Un mapase denomina pseudoabierto si para caday cada vecindario abiertode(lo que significa un subconjunto abierto)de tal manera que),necesariamente pertenece al interior (tomado en) de
y si además ambosySi son espacios métricos separables , entonces a esta lista se le puede agregar:
- es un mapa de cociente hereditario .
Propiedades
La siguiente es una condición suficiente para que una sobreyección continua sea secuencialmente abierta, lo que, con supuestos adicionales, resulta en una caracterización de las aplicaciones abiertas . Supongamos quees una sobreyección continua desde un espacio regularen un espacio HausdorffSi la restricciónes secuencialmente cociente para cada subconjunto abiertodeentoncesmapas abren subconjuntos deabrir secuencialmente subconjuntos de En consecuencia, siytambién son espacios secuenciales , entonceses un mapa abierto si y solo sies secuencialmente cociente (o equivalentemente, cociente ) para cada subconjunto abiertode
Dado un elementoen el codominio de una función continua (no necesariamente sobreyectiva)lo siguiente proporciona una condición suficiente parapertenecer aimagen de:Una familiade subconjuntos de un espacio topológicoSe dice que es localmente finito en un punto.si existe algún vecindario abiertodede tal manera que el conjuntoes finito. Supongamos quees una aplicación continua entre dos espacios de Hausdorff de primer orden numerables y sea Si existe una secuenciaende tal manera que (1)y (2) existe algúnde tal manera queno es localmente finito enentonces Lo contrario es cierto si no hay ningún punto en el quees localmente constante ; es decir, si no existe ningún subconjunto abierto no vacío deen el cualse restringe a un mapa constante.
Condiciones suficientes
Suponeres una sobreyección abierta continua de un espacio numerable de primer ordenen un espacio HausdorffdejarSea cualquier subconjunto no vacío, y seadóndedenota el cierre deen Entonces, dado cualquiery cualquier secuenciaenque converge aexiste una secuenciaenque converge aasí como una subsecuenciadede tal manera quea pesar de En resumen, esto establece que dada una secuencia convergentede tal manera queentonces para cualquier otroperteneciente a la misma fibra queSiempre es posible encontrar una subsecuencia.de tal manera quepuede ser "levantado" pora una secuencia que converge a
Lo siguiente demuestra que, bajo ciertas condiciones, el hecho de que la fibra de un mapa sea un conjunto numerable es suficiente para garantizar la existencia de un punto de apertura .es una cobertura de secuencia de un espacio secuencial de Hausdorffen un espacio de Hausdorff de primer orden contabley sies tal que la fibraes un conjunto numerable, entonces existe algúnde tal manera quees un punto de apertura para En consecuencia, sies un mapa cociente entre dos espacios de Hausdorff de primer orden numerables y si cada fibra dees contable, entonceses un mapa casi abierto y, en consecuencia, también una cobertura de secuencia 1.
Véase también
- Espacio de Fréchet-Urysohn : un tipo de espacio topológico.
- Mapa abierto : funciones que envían subconjuntos abiertos (o cerrados) a subconjuntos abiertos (o cerrados). Páginas que muestran descripciones breves de los destinos de redirección.
- Mapa perfecto : mapa continuo cerrado sobreyectivo, cuyas fibras son también conjuntos compactos.
- Mapa propio – Mapa matemático entre espacios topológicos
- Espacio secuencial – Espacio topológico caracterizado por secuencias
- Espacio secuencialmente compacto : espacio topológico donde cada secuencia tiene una subsecuencia convergente.
Notas
Citas
Referencias
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- Teoría topológica de grafos