2023年7月30日日曜日

335: ユークリディアントポロジカルスペース(空間)たち間のリニア(線形)マップ(写像)はコンティニュアス(連続)である

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ユークリディアントポロジカルスペース(空間)たち間のリニア(線形)マップ(写像)はコンティニュアス(連続)であることの記述/証明

話題


About: トポロジカルスペース(空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のユークリディアントポロジカルスペース(空間)たち間の任意のリニア(線形)マップ(写像)はコンティニュアス(連続)であるという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。


本体


1: 記述


任意のユークリディアントポロジカルスペース(空間)たち\(\mathbb{R}^{d1}, \mathbb{R}^{d2}\)に対して、任意のリニア(線形)マップ(写像)\(f: \mathbb{R}^{d1} \rightarrow \mathbb{R}^{d2}\)はコンティニュアス(連続)である。


2: 証明


カノニカル(標準的)なユークリディアンマニフォールド(多様体)たち\(\mathbb{R}^{d1} \subseteq \mathbb{R}^{d1}, \mathbb{R}^{d2} \subseteq \mathbb{R}^{d2}\)があり、それらは\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)たちであり、当該ユークリディアントポロジカルスペース(空間)たちはそれらのサブスペース(部分空間)たちである。以下を満たすカノニカルなチャートたち\(\lt\mathbb{R}^{di}, \phi'_i\gt\)、つまり、\(\phi'_i: \mathbb{R}^{di} \rightarrow \mathbb{R}^{di}\)はアイデンティマップ(恒等写像)、がある。

当該ユークリディアンマニフォールド(多様体)たち間に以下を満たすマップ(写像)\(f': \mathbb{R}^{d1} \rightarrow \mathbb{R}^{d2}\)、つまり、\(f' = f\)、がある。コーディネート(座標)たちファンクション(関数)たち\(\phi'_2 \circ f' \circ {\phi'_1}^{-1}\)は実質的に\(f\)と同じであり、明らかにコンティニュアス(連続)である、\(f\)はリニア(線形)であるから。

任意のトポロジカルスペース(空間)たちマップ(写像)は任意のポイントにおいてコンティニュアス(連続)である、もしも、スーパー\(C^\infty\)マニフォールド(多様体)たちおよびそれら間のあるマップ(写像)があってそのマップ(写像)がドメイン(定義域)マニフォールド(多様体)の当該ポイントの周りのあるチャートオープンセット(開集合)上で元のマップ(写像)にリストリクトし(制限され)マニフォールド(多様体)たちマップ(写像)のコーディネート(座標)たちファンクション(関数)たちがコンティニュアス(連続)である場合、という命題によって、\(f\)は任意のポイント\(p \in \mathbb{R}^{d1}\)においてコンティニュアス(連続)である。


参考資料


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