Lompat ke konten utama

Bagian Panduan Latihan Bab 20, Bagian C

Bagian ini menutup lima prompt benar-salah terakhir dengan perhatian khusus pada faktor kosong.
Nilai kebenaran \(\partial A_1\times\partial A_2\subseteq\partial(A_1\times A_2)\text{.}\)
Petunjuk.
Setiap lingkungan kotak titik pada ruas kiri harus memotong produk dan komplemennya.
Jawaban.
Benar.
Solusi.
Ambil \((x_1,x_2)\in\partial A_1\times\partial A_2\) dan lingkungan basis \(U_1\times U_2\text{.}\) Karena \(x_i\in\overline{A_i}\text{,}\) pilih \(a_i\in U_i\cap A_i\text{;}\) pasangan \((a_1,a_2)\) memotong produk. Karena \(x_1\in\partial A_1\text{,}\) pilih \(b_1\in U_1\setminus A_1\) dan sembarang \(u_2\in U_2\text{;}\) pasangan \((b_1,u_2)\) berada di luar produk. Jadi setiap lingkungan memotong kedua sisi. Rubrik: dua perpotongan lingkungan harus dibangun.
Nilai kebenaran: jika \(O_1,O_2\) buka, maka \(O_1\times O_2\) buka dalam produk.
Petunjuk.
Ini adalah bentuk elemen basis yang mendefinisikan topologi hasil kali.
Jawaban.
Benar.
Solusi.
Menurut definisi basis produk, setiap hasil kali satu himpunan buka dari faktor pertama dan satu himpunan buka dari faktor kedua adalah elemen basis. Setiap elemen basis terbuka dalam topologi yang dibangkitkannya. Rubrik: alasan harus merujuk langsung pada definisi basis, bukan intuisi geometris saja.
Nilai kebenaran: jika \(O_1\times O_2\) buka, maka kedua faktor buka.
Petunjuk.
Periksa produk kosong sebelum memakai proyeksi buka.
Jawaban.
Salah sebagaimana ditulis. Ambil \(O_1=\{0\}\) dalam \(\R\) biasa dan \(O_2=\emptyset\text{;}\) produknya kosong dan buka, tetapi \(O_1\) tidak buka. Jika produknya takkosong, kedua faktor memang buka.
Solusi.
Contoh pada jawaban membantah pernyataan universal. Untuk versi takkosong, \(O_1=\pi_1(O_1\times O_2)\) dan \(O_2=\pi_2(O_1\times O_2)\text{.}\) Karena proyeksi produk adalah pemetaan buka, kedua citra buka. Rubrik: jawaban lengkap memberi contoh tandingan dan menjelaskan tepat syarat yang memulihkan pernyataan.
Nilai kebenaran: jika \(C_1,C_2\) tertutup, maka \(C_1\times C_2\) tertutup.
Petunjuk.
Gunakan rumus komplemen produk sebagai gabungan dua strip terbuka.
Jawaban.
Benar.
Solusi.
Komplemennya adalah \(((X_1\setminus C_1)\times X_2)\cup(X_1\times(X_2\setminus C_2))\text{.}\) Kedua komplemen faktor buka, sehingga kedua strip merupakan elemen basis terbuka; gabungannya terbuka. Maka \(C_1\times C_2\) tertutup. Rubrik: rumus komplemen dan keterbukaan kedua strip harus ditunjukkan.
Nilai kebenaran: jika \(C_1\times C_2\) tertutup, maka kedua faktor tertutup.
Petunjuk.
Sekali lagi periksa faktor kosong; untuk produk takkosong gunakan irisan dengan satu serat.
Jawaban.
Salah sebagaimana ditulis. Ambil \(C_1=(0,1)\) dalam \(\R\) dan \(C_2=\emptyset\text{;}\) produknya kosong dan tertutup, tetapi \(C_1\) tidak tertutup. Jika kedua faktor takkosong, pernyataannya benar.
Solusi.
Contoh tandingan membuktikan kegagalan umum. Jika pilih \(c_2\in C_2\text{,}\) peta kontinu \(i_1:X_1\to X_1\times X_2\text{,}\) \(i_1(x)=(x,c_2)\text{,}\) memiliki prapeta \(i_1^{-1}(C_1\times C_2)=C_1\text{;}\) karena produk tertutup, \(C_1\) tertutup. Dengan memilih \(c_1\in C_1\) diperoleh ketertutupan \(C_2\text{.}\) Rubrik: solusi harus membedakan kasus kosong dan takkosong serta membuktikan versi benar dengan prapeta kontinu.