メトリック(計量)はコンティニュアス(連続)であることの記述/証明
話題
About: メトリックスペース(計量付き空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、メトリック(計量)の定義を知っている。
- 読者は、メトリック(計量)はコンティニュアス(連続)である、メトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーに関して、という命題を認めている。
- 読者は、任意のファイナイト(有限)プロダクトメトリックスペース(計量付き空間)に対して、当該プロダクトメトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーは、当該構成要素メトリック(計量)たちによってインデュースト(誘導された)トポロジーたちのプロダクトトポロジーであるという命題を認めている。
- 読者は、任意のメトリックスペース(計量付き空間)たちマップ(写像)に対して、当該マップ(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、当該マップ(写像)がインデュースト(誘導された)トポロジカルスペース(空間)たち間で当該ポイントにおいてコンティニュアス(連続)である場合、そしてその場合に限って、という命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のメトリック(計量)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、任意のメトリック\(dist\)を持つもの
//
ステートメント(言明)たち:
\(dist \in \{\text{ 全てのコンティニュアス(連続)メトリックスペース(計量付き空間)たちマップ(写像)たち }\}\)
//
2: 注
勿論、本命題は、あるメトリックスペース(計量付き空間)たちマップ(写像)として直接に証明できるはずである、しかし、私たちは、既にインデュースト(誘導された)トポロジカルスペース(空間)たちマップ(写像)としてのコンティニュアス(連続)性を持っているので、それを使う。
3: 証明
全体戦略: ステップ1: \(dist\)は、インデュースト(誘導された)トポロジカルスペース(空間)たちマップ(写像)としてコンティニュアス(連続)であることを見る; ステップ2: 本命題を結論する。
ステップ1:
\(dist: M \times M \to \mathbb{R}\)はコンティニュアス(連続)である、\(M \times M\)を、\(M\)に対する\(dist\)によってインデュースト(誘導された)トポロジーのプロダクトとしてのトポロジーを持つトポロジカルスペース(空間)とみなして、メトリック(計量)はコンティニュアス(連続)である、メトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーに関して、という命題によって。
ステップ2:
当該プロダクトトポロジーは、当該プロダクトメトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーである、任意のファイナイト(有限)プロダクトメトリックスペース(計量付き空間)に対して、当該プロダクトメトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーは、当該構成要素メトリック(計量)たちによってインデュースト(誘導された)トポロジーたちのプロダクトトポロジーであるという命題によって。
ユークリディアントポロジカルスペース(空間)\(\mathbb{R}\)は、当該ユークリディアンメトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーを持つ、定義によって。
したがって、当該メトリックスペース(計量付き空間)たちマップ(写像)としての\(dist\)はコンティニュアス(連続)である、任意のメトリックスペース(計量付き空間)たちマップ(写像)に対して、当該マップ(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、当該マップ(写像)がインデュースト(誘導された)トポロジカルスペース(空間)たち間で当該ポイントにおいてコンティニュアス(連続)である場合、そしてその場合に限って、という命題によって。