2026年1月18日日曜日

1560: メトリックスペース(計量付き空間)でインデュースト(誘導された)トポロジー上のコーシーシーケンス(列)は最大\(1\)個のアキュームレーションバリュー(集積値)を持つ

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メトリックスペース(計量付き空間)でインデュースト(誘導された)トポロジー上のコーシーシーケンス(列)は最大\(1\)個のアキュームレーションバリュー(集積値)を持つことの記述/証明

話題


About: メトリックスペース(計量付き空間)
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、任意のメトリックスペース(計量付き空間)でインデュースト(誘導された)トポロジー上の任意のコーシーシーケンス(列)は最大\(1\)個のアキュームレーションバリュー(集積値)を持つ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たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(M\): \(\in \{\text{ 全てのメトリックスペース(計量付き空間)たち }\}\)で、インデュースト(誘導された)トポロジーを持つもの
\(s\): \(: \mathbb{N} \to M\), \(\in \{\text{ 全てのコーシーシーケンス(列)たち }\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\vert \{s \text{ の全てのアキュームレーションバリュー(集積値)たち }\} \vert \le 1\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(2\)個のアキュームレーションバリュー(集積値)たち\(m, m' \in M\)があったと仮定し、ある矛盾を見つける。

ステップ1:

何らか\(2\)個のアキュームレーションバリュー(集積値)たち\(m, m' \in M\)で\(m \neq m'\)を満たすものたちがあったと仮定しよう。

\(d := dist (m, m')\)、ここで、\(0 \lt d\)。

オープンボール(開球)たち\(B_{m, d / 3}\)および\(B_{m', d / 3}\)があることになる、それらは、\(m\)および\(m'\)のネイバーフッド(近傍)たちである。

以下を満たすある\(n \in \mathbb{N}\)、つまり、\(n \lt j, l\)を満たす各\(j, l \in \mathbb{N}\)に対して、\(dist (s (j), s (l)) \lt d / 3\)、があることになる、なぜなら、\(s\)はコーシーであった。

以下を満たすある\(j \in \mathbb{N}\)、つまり、\(n \lt j\)および\(s (j) \in B_{m, d / 3}\)、があることになる、なぜなら、\(m\)はアキュームレーションバリュー(集積値)であった。

\(n \lt l\)を満たす各\(l \in \mathbb{N}\)に対して、\(d = dist (m', m) \le dist (m', s (l)) + dist (s (l), m)\)、したがって、\(d - dist (s (l), m) \le dist (m', s (l))\)。

\(dist (s (l), m) \leq dist (s (l), s (j)) + dist (s (j), m) \lt d / 3 + d / 3 = (2 / 3) d\)。

\(d - (2 / 3) d = 1 / 3 d \lt dist (m', s (l))\)。

したがって、\(s (l) \notin B_{m', d / 3}\)。

したがって、\(m'\)はアキュームレーションバリュー(集積値)でないことになる、矛盾。


参考資料


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