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Wege: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:29 Fr 08.08.2008
Autor: Irmchen

Hallo alle zusammen!

Hier ist ein Satz, welchen ich nicht verstehe. Leider wird beim Beweis nur eine Richtung gezeigt, bei der ich auch massive Verständnisprobleme habe...
Die anderen leider garnicht :-(.
Alles was "rot" ist, ist mir unklar, und es ist VIEL :-(.


Satz :

Für eine offene Teilmenge X von [mm] \mathbb R^n[/mm] sind äquivalent:

a) X ist zusammenhängend
b) X ist bogenzusmmenhängend
c) Zu je zwei Punkten [mm] x, y \in X [/mm]  gibt es einen Weg in X
    mit Anfangspunkt x und Endpunkt y.

Es wird a) [mm] \Rightarrow [/mm] c):

Sei [mm] x_0 \in X [/mm]. Sei [mm] A:= \{ x \in X \ | \ x [/mm] kann mit [mm] x_0 [/mm] durch einen Weg verbunden werden [mm] \} [/mm] .

Zu zeigen A = X:

1. z.z.    A ist offen in X :

Sei [xx] x [mm] \in [/mm] A \ [mm] \Rightarrow [/mm] [/mm] es gibt eine Kugel B in [mm] \mathbb R^n [/mm] mit mIttelpunkt x. so dass  B [mm] \subseteq X [/mm]

( Warum gibt es denn diese Kugel ? )

Sei [mm] \gamma [/mm] ein Weg in X von [mm] x_0 [/mm] nach [mm] x [/mm].
Für jedes [mm] y \in \mathbb R [/mm] gibt es einen Weg [mm] \beta [/mm] von x nach y in B  

(Warum gibt es den? )

Dann ist [mm] \gamma \* \beta [/mm] ein Weg in X von [mm] x_0 [/mm] nach y. Also

Also [mm] B \subseteq A [/mm] .

Warum?


2.  z.z. A ist abgeschlossen in X:

Sei [mm] x \in \overline{A} [/mm].
Es gibt eine Kugel B in [mm] \mathbb R^n [/mm] mit Mittelpunkt x, so dass [mm] B \subseteq X [/mm]. Weil [mm] x \in \overline{A} [/mm] gibt es [mm] y \in A \cap B [/mm].

( Dies verstehe ich einfach nicht :-(  )
( Und das was nun folgt mit dem Wegen leider auch nicht.... )

  [mm] \Rightarrow [/mm] Es gibt Weg [mm] \gamma [/mm] von [mm] x_0 [/mm] nach y in X, es gibt Weg [mm] \beta [/mm] von y nach x  in [mm] B \subseteq X [/mm]

[mm] \Rightarrow [/mm] [mm] \gamma \* \beta [/mm] ist ein Weg von [mm] x_0 [/mm] nach x in X

[mm] \Rightarrow x \in A [/mm].

Weil X zusammenhängend ist und  A  [mm] \ne \emptyset [/mm] ist A = X.



        
Bezug
Wege: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:50 Fr 08.08.2008
Autor: Somebody


> Hallo alle zusammen!
>  
> Hier ist ein Satz, welchen ich nicht verstehe. Leider wird
> beim Beweis nur eine Richtung gezeigt, bei der ich auch
> massive Verständnisprobleme habe...
>  Die anderen leider garnicht :-(.
>  Alles was "rot" ist, ist mir unklar, und es ist VIEL :-(.
>  
>
> Satz :
>  
> Für eine offene Teilmenge X von [mm]\mathbb R^n[/mm] sind
> äquivalent:
>  
> a) X ist zusammenhängend
>  b) X ist bogenzusmmenhängend
>  c) Zu je zwei Punkten [mm]x, y \in X[/mm]  gibt es einen Weg in X
> mit Anfangspunkt x und Endpunkt y.
>  
> Es wird a) [mm]\Rightarrow[/mm] c):
>  
> Sei [mm]x_0 \in X [/mm]. Sei [mm]A:= \{ x \in X \ | \ x[/mm] kann mit [mm]x_0[/mm]
> durch einen Weg verbunden werden [mm]\}[/mm] .
>  
> Zu zeigen A = X:
>  
> 1. z.z.    A ist offen in X :
>  
> Sei [mm] x \in A \Rightarrow[/mm] es gibt eine Kugel B in
> [mm]\mathbb R^n[/mm] mit mIttelpunkt x. so dass  B [mm]\subseteq X[/mm]
>  
> ( Warum gibt es denn diese Kugel ? )

Weil $X$ offen ist, gibt es zu jedem Punkt von $x$ eine solche Kugel. Der Begriff "offene Menge des [mm] $\IR^n$" [/mm] ist vermutlich in Deiner Vorlesung sogar ausdrücklich so eingeführt worden: als eine Menge, bei der es zu jedem ihrer Punkte $x$ eine (meinetwegen sogar offene) Kugel $B$ gibt, deren Mittelpunkt $x$ ist und die ganz in der fraglichen Menge enthalten ist). Man kann auch sagen: die Kugeln (mit Radius $>0$) bilden eine Umgebungsbasis des [mm] $\IR^n$. [/mm] D.h. Umgebungen von $x$ sind diejenigen Mengen, die eine (offne) Kugel mit Mittelpunkt $x$ enthalten. Des weiteren gilt: eine offene Menge ist eine Umgebung für alle ihre Punkte.

>  
> Sei [mm]\gamma[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach [mm]x [/mm].
>  Für jedes [mm]y \in \mathbb R[/mm]
> gibt es einen Weg [mm]\beta[/mm] von x nach y in B
>  
> (Warum gibt es den? )

Du kannst in einer Kugel immer (auf einer Geraden) von ihrem Mittelpunkt, hier $x$, zu jedem ihrer Punkte, hier $y$, gelangen, denn die Punkte $z$ ihrer Verbindungsstrecke [mm] $\{z\; |\; z=x+t\cdot (y-x), t\in\[0;1\]\}$ [/mm] liegt ganz in $B$. (Beweis: es ist [mm] $|z-x|=|t(x-y)|\leq [/mm] |x-y|$, letzterer Betrag ist kleiner als der Radius der offenen Kugel $B$, weil [mm] $y\in [/mm] B$ liegt).

>  
> Dann ist [mm]\gamma \* \beta[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach y. Also
>  
> Also [mm]B \subseteq A[/mm] .
>  
> Warum?

Man hat soben gezeigt, dass wenn es einen Weg von [mm] $x_0$ [/mm] bis $x$ in $X$ gibt, dann gibt es auch einen Weg von [mm] $x_0$ [/mm] über $x$ nach $y$ in $X$, wobei $y$ beliebig in $B$ war. Also gibt es für jedes [mm] $y\in [/mm] B$ einen Weg von [mm] $x_0$ [/mm] bis $y$ in $X$. Damit ist aber gezeigt, dass [mm] $y\in [/mm] A$ liegt (denn so war $A$ definiert: als die Menge aller Punkte, zu denen es einen Weg von [mm] $x_0$ [/mm] in $X$ gibt). Da [mm] $y\in [/mm] B$ beliebig war gilt somit [mm] $B\subseteq [/mm] A$.
Da wir insgesamt gezeigt haben, dass mit jedem [mm] $x\in [/mm] A$ auch eine (offene) Kugel $B$ mit Mittelpunkt $x$ in $A$ liegt, haben wir damit insgesamt gezeigt, dass $A$ eine offene Menge ist.

Mach Dir unbedingt eine veranschaulichende Handskizze zu dieser Überlegung: es ist anschaulich wirklich simpel. - Und von solchen anschaulichen Vorstellungen musst Du Dir in der Regel (insbesondere in der Topologie) auch bei den formalsten Beweisen helfen lassen.

> 2.  z.z. A ist abgeschlossen in X:
>  
> Sei [mm]x \in \overline{A} [/mm].
> Es gibt eine Kugel B in [mm]\mathbb R^n[/mm] mit Mittelpunkt x, so
> dass [mm]B \subseteq X [/mm].

Dass dies (trivialerweise) richtig ist, habe ich schon weiter oben erklärt. Weil $X$ eine offene Menge ist, gibt es für jedes [mm] $x\in [/mm] X$ eine offene (oder meinetwegen auch: eine abgeschlossene) Kugel $B$ mit Mittelpunkt $x$, die ganz in $X$ liegt.

>Weil [mm]x \in \overline{A}[/mm] gibt es [mm]y \in A \cap B [/mm].

>  
> ( Dies verstehe ich einfach nicht :-(  )

Wenn [mm] $x\in\overline{A}$ [/mm] ist, dann muss jede Umgebung von $x$, insbesondere eine (offene) Kugel mit Mittelpunkt $x$, $A$ schneiden. Wenn nicht, würde $A$ ganz im Innern des abgeschlossenen Komplements [mm] $\IR^n\backslash [/mm] B$ von $B$ liegen: im Widerspruch zu [mm] $x\in \overline{A}$ [/mm] und [mm] $x\in [/mm] B$.

>  ( Und das was nun folgt mit dem Wegen leider auch
> nicht.... )
>  
> [mm]\Rightarrow[/mm] Es gibt Weg [mm]\gamma[/mm] von [mm]x_0[/mm] nach y in X, es gibt
> Weg [mm]\beta[/mm] von y nach x  in [mm]B \subseteq X[/mm]
>  
> [mm]\Rightarrow[/mm] [mm]\gamma \* \beta[/mm] ist ein Weg von [mm]x_0[/mm] nach x in
> X

Gleiche Überlegung wie weiter oben: wenn es einen Weg von [mm] $x_0$ [/mm] nach [mm] $y\in A\cap [/mm] B$ in $X$ gibt, dann kann man von diesem Punkt $y$ auch zum Mittelpunkt $x$ der Kugel $B$ auf einem Weg (gerade Strecke [mm] $\{z\;|\; z=y+t\cdot (x-y),t\in [0;1]\}$) [/mm] gelangen. Also gibt es einen Weg in $X$, der [mm] $x_0$ [/mm] und $x$ via [mm] $y\in [/mm] B$ verbindet.

>
> [mm]\Rightarrow x \in A [/mm].

Gilt, weil $A$ so definiert war. Da [mm] $x\in\overline{A}$ [/mm] beliebig war, ist also [mm] $A=\overline{A}$, [/mm] d.h. $A$ ist abgeschlossen.

>  
> Weil X zusammenhängend ist und  A  [mm]\ne \emptyset[/mm] ist $A = X$.

Ist dies klar?


Bezug
                
Bezug
Wege: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:47 Fr 08.08.2008
Autor: Irmchen

GUten Abend!

> > Hallo alle zusammen!
>  >  
> > Hier ist ein Satz, welchen ich nicht verstehe. Leider wird
> > beim Beweis nur eine Richtung gezeigt, bei der ich auch
> > massive Verständnisprobleme habe...
>  >  Die anderen leider garnicht :-(.
>  >  Alles was "rot" ist, ist mir unklar, und es ist VIEL
> :-(.
>  >  
> >
> > Satz :
>  >  
> > Für eine offene Teilmenge X von [mm]\mathbb R^n[/mm] sind
> > äquivalent:
>  >  
> > a) X ist zusammenhängend
>  >  b) X ist bogenzusmmenhängend
>  >  c) Zu je zwei Punkten [mm]x, y \in X[/mm]  gibt es einen Weg in
> X
> > mit Anfangspunkt x und Endpunkt y.
>  >  
> > Es wird a) [mm]\Rightarrow[/mm] c):
>  >  
> > Sei [mm]x_0 \in X [/mm]. Sei [mm]A:= \{ x \in X \ | \ x[/mm] kann mit [mm]x_0[/mm]
> > durch einen Weg verbunden werden [mm]\}[/mm] .
>  >  
> > Zu zeigen A = X:
>  >  
> > 1. z.z.    A ist offen in X :
>  >  
> > Sei [mm]x \in A \Rightarrow[/mm] es gibt eine Kugel B in
>  > [mm]\mathbb R^n[/mm] mit mIttelpunkt x. so dass  B [mm]\subseteq X[/mm]

>  >

>  
> > ( Warum gibt es denn diese Kugel ? )
>  Weil [mm]X[/mm] offen ist, gibt es zu jedem Punkt von [mm]x[/mm] eine solche
> Kugel. Der Begriff "offene Menge des [mm]\IR^n[/mm]" ist vermutlich
> in Deiner Vorlesung sogar ausdrücklich so eingeführt
> worden: als eine Menge, bei der es zu jedem ihrer Punkte [mm]x[/mm]
> eine (meinetwegen sogar offene) Kugel [mm]B[/mm] gibt, deren
> Mittelpunkt [mm]x[/mm] ist und die ganz in der fraglichen Menge
> enthalten ist). Man kann auch sagen: die Kugeln (mit Radius
> [mm]>0[/mm]) bilden eine Umgebungsbasis des [mm]\IR^n[/mm]. D.h. Umgebungen
> von [mm]x[/mm] sind diejenigen Mengen, die eine (offne) Kugel mit
> Mittelpunkt [mm]x[/mm] enthalten. Des weiteren gilt: eine offene
> Menge ist eine Umgebung für alle ihre Punkte.
>  >  
> > Sei [mm]\gamma[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach [mm]x [/mm].
>  >  Für jedes [mm]y \in \mathbb R[/mm]
>  
> > gibt es einen Weg [mm]\beta[/mm] von x nach y in B
>  >  
> > (Warum gibt es den? )
>  Du kannst in einer Kugel immer (auf einer Geraden) von
> ihrem Mittelpunkt, hier [mm]x[/mm], zu jedem ihrer Punkte, hier [mm]y[/mm],
> gelangen, denn die Punkte [mm]z[/mm] ihrer Verbindungsstrecke [mm]\{z\; |\; z=x+t\cdot (y-x), t\in\[0;1\]\}[/mm]
> liegt ganz in [mm]B[/mm]. (Beweis: es ist [mm]|z-x|=|t(x-y)|\leq |x-y|[/mm],
> letzterer Betrag ist kleiner als der Radius der offenen
> Kugel [mm]B[/mm], weil [mm]y\in B[/mm] liegt).
>  
> >  

> > Dann ist [mm]\gamma \* \beta[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach y. Also
>  >  
> > Also [mm]B \subseteq A[/mm] .
>  >  
> > Warum?
>  Man hat soben gezeigt, dass wenn es einen Weg von [mm]x_0[/mm] bis
> [mm]x[/mm] in [mm]X[/mm] gibt, dann gibt es auch einen Weg von [mm]x_0[/mm] über [mm]x[/mm]
> nach [mm]y[/mm] in [mm]X[/mm], wobei [mm]y[/mm] beliebig in [mm]B[/mm] war. Also gibt es für
> jedes [mm]y\in B[/mm] einen Weg von [mm]x_0[/mm] bis [mm]y[/mm] in [mm]X[/mm]. Damit ist aber
> gezeigt, dass [mm]y\in A[/mm] liegt (denn so war [mm]A[/mm] definiert: als
> die Menge aller Punkte, zu denen es einen Weg von [mm]x_0[/mm] in [mm]X[/mm]
> gibt). Da [mm]y\in B[/mm] beliebig war gilt somit [mm]B\subseteq A[/mm].
>   Da
> wir insgesamt gezeigt haben, dass mit jedem [mm]x\in A[/mm] auch
> eine (offene) Kugel [mm]B[/mm] mit Mittelpunkt [mm]x[/mm] in [mm]A[/mm] liegt, haben
> wir damit insgesamt gezeigt, dass [mm]A[/mm] eine offene Menge ist.
>  
> Mach Dir unbedingt eine veranschaulichende Handskizze zu
> dieser Überlegung: es ist anschaulich wirklich simpel. -
> Und von solchen anschaulichen Vorstellungen musst Du Dir in
> der Regel (insbesondere in der Topologie) auch bei den
> formalsten Beweisen helfen lassen.
>  
> > 2.  z.z. A ist abgeschlossen in X:
>  >  
> > Sei [mm]x \in \overline{A} [/mm].
> > Es gibt eine Kugel B in [mm]\mathbb R^n[/mm] mit Mittelpunkt x, so
>  > dass [mm]B \subseteq X [/mm].

>
> Dass dies (trivialerweise) richtig ist, habe ich schon
> weiter oben erklärt. Weil [mm]X[/mm] eine offene Menge ist, gibt es
> für jedes [mm]x\in X[/mm] eine offene (oder meinetwegen auch: eine
> abgeschlossene) Kugel [mm]B[/mm] mit Mittelpunkt [mm]x[/mm], die ganz in [mm]X[/mm]
> liegt.
>
> >Weil [mm]x \in \overline{A}[/mm] gibt es [mm]y \in A \cap B [/mm].
>  >  
> > ( Dies verstehe ich einfach nicht :-(  )
>  Wenn [mm]x\in\overline{A}[/mm] ist, dann muss jede Umgebung von [mm]x[/mm],
> insbesondere eine (offene) Kugel mit Mittelpunkt [mm]x[/mm], [mm]A[/mm]
> schneiden. Wenn nicht, würde [mm]A[/mm] ganz im Innern des
> abgeschlossenen Komplements [mm]\IR^n\backslash B[/mm] von [mm]B[/mm] liegen:
> im Widerspruch zu [mm]x\in \overline{A}[/mm] und [mm]x\in B[/mm].
>  
> >  ( Und das was nun folgt mit dem Wegen leider auch

> > nicht.... )
>  >  
> > [mm]\Rightarrow[/mm] Es gibt Weg [mm]\gamma[/mm] von [mm]x_0[/mm] nach y in X, es
> gibt
>  > Weg [mm]\beta[/mm] von y nach x  in [mm]B \subseteq X[/mm]

>  >  
> > [mm]\Rightarrow[/mm] [mm]\gamma \* \beta[/mm] ist ein Weg von [mm]x_0[/mm] nach x in
> > X
> Gleiche Überlegung wie weiter oben: wenn es einen Weg von
> [mm]x_0[/mm] nach [mm]y\in A\cap B[/mm] in [mm]X[/mm] gibt, dann kann man von diesem
> Punkt [mm]y[/mm] auch zum Mittelpunkt [mm]x[/mm] der Kugel [mm]B[/mm] auf einem Weg
> (gerade Strecke [mm]\{z\;|\; z=y+t\cdot (x-y),t\in [0;1]\}[/mm])
> gelangen. Also gibt es einen Weg in [mm]X[/mm], der [mm]x_0[/mm] und [mm]x[/mm] via
> [mm]y\in B[/mm] verbindet.
> >
> > [mm]\Rightarrow x \in A [/mm].
>  Gilt, weil [mm]A[/mm] so definiert war.
> Da [mm]x\in\overline{A}[/mm] beliebig war, ist also [mm]A=\overline{A}[/mm],
> d.h. [mm]A[/mm] ist abgeschlossen.
>  
> >  

> > Weil X zusammenhängend ist und  A  [mm]\ne \emptyset[/mm] ist [mm]A = X[/mm].
>  
> Ist dies klar?
>  

Diese Schlussfolgerung denke ich verstanden zu haben...
Denn weil X zusammenhängend ist, ist die einzige Menge,die offen und abgeschlossen ist X und die leere Menge. Und da A offen und abgeschlossen war und nicht leer war, muss A = X sein. Oder?

Viele Grüße
Irmchen

Bezug
                        
Bezug
Wege: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 06:20 Sa 09.08.2008
Autor: Somebody


> GUten Abend!
>  
> > > Hallo alle zusammen!
>  >  >  
> > > Hier ist ein Satz, welchen ich nicht verstehe. Leider wird
> > > beim Beweis nur eine Richtung gezeigt, bei der ich auch
> > > massive Verständnisprobleme habe...
>  >  >  Die anderen leider garnicht :-(.
>  >  >  Alles was "rot" ist, ist mir unklar, und es ist VIEL
> > :-(.
>  >  >  
> > >
> > > Satz :
>  >  >  
> > > Für eine offene Teilmenge X von [mm]\mathbb R^n[/mm] sind
> > > äquivalent:
>  >  >  
> > > a) X ist zusammenhängend
>  >  >  b) X ist bogenzusmmenhängend
>  >  >  c) Zu je zwei Punkten [mm]x, y \in X[/mm]  gibt es einen Weg
> in
> > X
> > > mit Anfangspunkt x und Endpunkt y.
>  >  >  
> > > Es wird a) [mm]\Rightarrow[/mm] c):
>  >  >  
> > > Sei [mm]x_0 \in X [/mm]. Sei [mm]A:= \{ x \in X \ | \ x[/mm] kann mit [mm]x_0[/mm]
> > > durch einen Weg verbunden werden [mm]\}[/mm] .
>  >  >  
> > > Zu zeigen A = X:
>  >  >  
> > > 1. z.z.    A ist offen in X :
>  >  >  
> > > Sei [mm]x \in A \Rightarrow[/mm] es gibt eine Kugel B in
>  >  > [mm]\mathbb R^n[/mm] mit mIttelpunkt x. so dass  B [mm]\subseteq X[/mm]

>  
> >  >

> >  

> > > ( Warum gibt es denn diese Kugel ? )
>  >  Weil [mm]X[/mm] offen ist, gibt es zu jedem Punkt von [mm]x[/mm] eine
> solche
> > Kugel. Der Begriff "offene Menge des [mm]\IR^n[/mm]" ist vermutlich
> > in Deiner Vorlesung sogar ausdrücklich so eingeführt
> > worden: als eine Menge, bei der es zu jedem ihrer Punkte [mm]x[/mm]
> > eine (meinetwegen sogar offene) Kugel [mm]B[/mm] gibt, deren
> > Mittelpunkt [mm]x[/mm] ist und die ganz in der fraglichen Menge
> > enthalten ist). Man kann auch sagen: die Kugeln (mit Radius
> > [mm]>0[/mm]) bilden eine Umgebungsbasis des [mm]\IR^n[/mm]. D.h. Umgebungen
> > von [mm]x[/mm] sind diejenigen Mengen, die eine (offne) Kugel mit
> > Mittelpunkt [mm]x[/mm] enthalten. Des weiteren gilt: eine offene
> > Menge ist eine Umgebung für alle ihre Punkte.
>  >  >  
> > > Sei [mm]\gamma[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach [mm]x [/mm].
>  >  >  Für
> jedes [mm]y \in \mathbb R[/mm]
>  >  
> > > gibt es einen Weg [mm]\beta[/mm] von x nach y in B
>  >  >  
> > > (Warum gibt es den? )
>  >  Du kannst in einer Kugel immer (auf einer Geraden) von
> > ihrem Mittelpunkt, hier [mm]x[/mm], zu jedem ihrer Punkte, hier [mm]y[/mm],
> > gelangen, denn die Punkte [mm]z[/mm] ihrer Verbindungsstrecke [mm]\{z\; |\; z=x+t\cdot (y-x), t\in\[0;1\]\}[/mm]
> > liegt ganz in [mm]B[/mm]. (Beweis: es ist [mm]|z-x|=|t(x-y)|\leq |x-y|[/mm],
> > letzterer Betrag ist kleiner als der Radius der offenen
> > Kugel [mm]B[/mm], weil [mm]y\in B[/mm] liegt).
>  >  
> > >  

> > > Dann ist [mm]\gamma \* \beta[/mm] ein Weg in X von [mm]x_0[/mm] nach y. Also
>  >  >  
> > > Also [mm]B \subseteq A[/mm] .
>  >  >  
> > > Warum?
>  >  Man hat soben gezeigt, dass wenn es einen Weg von [mm]x_0[/mm]
> bis
> > [mm]x[/mm] in [mm]X[/mm] gibt, dann gibt es auch einen Weg von [mm]x_0[/mm] über [mm]x[/mm]
> > nach [mm]y[/mm] in [mm]X[/mm], wobei [mm]y[/mm] beliebig in [mm]B[/mm] war. Also gibt es für
> > jedes [mm]y\in B[/mm] einen Weg von [mm]x_0[/mm] bis [mm]y[/mm] in [mm]X[/mm]. Damit ist aber
> > gezeigt, dass [mm]y\in A[/mm] liegt (denn so war [mm]A[/mm] definiert: als
> > die Menge aller Punkte, zu denen es einen Weg von [mm]x_0[/mm] in [mm]X[/mm]
> > gibt). Da [mm]y\in B[/mm] beliebig war gilt somit [mm]B\subseteq A[/mm].
>  >

>   Da
> > wir insgesamt gezeigt haben, dass mit jedem [mm]x\in A[/mm] auch
> > eine (offene) Kugel [mm]B[/mm] mit Mittelpunkt [mm]x[/mm] in [mm]A[/mm] liegt, haben
> > wir damit insgesamt gezeigt, dass [mm]A[/mm] eine offene Menge ist.
>  >  
> > Mach Dir unbedingt eine veranschaulichende Handskizze zu
> > dieser Überlegung: es ist anschaulich wirklich simpel. -
> > Und von solchen anschaulichen Vorstellungen musst Du Dir in
> > der Regel (insbesondere in der Topologie) auch bei den
> > formalsten Beweisen helfen lassen.
>  >  
> > > 2.  z.z. A ist abgeschlossen in X:
>  >  >  
> > > Sei [mm]x \in \overline{A} [/mm].
> > > Es gibt eine Kugel B in [mm]\mathbb R^n[/mm] mit Mittelpunkt x, so
>  >  > dass [mm]B \subseteq X [/mm].

>  >
> > Dass dies (trivialerweise) richtig ist, habe ich schon
> > weiter oben erklärt. Weil [mm]X[/mm] eine offene Menge ist, gibt
> > es für jedes [mm]x\in X[/mm] eine offene (oder meinetwegen auch:
> > eine
>  > abgeschlossene) Kugel [mm]B[/mm] mit Mittelpunkt [mm]x[/mm], die ganz in

>  > [mm]X[/mm]liegt.

>  > Weil [mm]x \in \overline{A}[/mm] gibt es [mm]y \in A \cap B [/mm].

>  >  >  
> > > ( Dies verstehe ich einfach nicht :-(  )
>  >  Wenn [mm]x\in\overline{A}[/mm] ist, dann muss jede Umgebung von
> [mm]x[/mm],
> > insbesondere eine (offene) Kugel mit Mittelpunkt [mm]x[/mm], [mm]A[/mm]
> > schneiden. Wenn nicht, würde [mm]A[/mm] ganz im Innern des
> > abgeschlossenen Komplements [mm]\IR^n\backslash B[/mm] von [mm]B[/mm] liegen:
> > im Widerspruch zu [mm]x\in \overline{A}[/mm] und [mm]x\in B[/mm].
>  >  
> > >  ( Und das was nun folgt mit dem Wegen leider auch

> > > nicht.... )
>  >  >  
> > > [mm]\Rightarrow[/mm] Es gibt Weg [mm]\gamma[/mm] von [mm]x_0[/mm] nach y in X, es
>  > gibt

>  >  > Weg [mm]\beta[/mm] von y nach x  in [mm]B \subseteq X[/mm]

>  >  >  
> > > [mm]\Rightarrow[/mm] [mm]\gamma \* \beta[/mm] ist ein Weg von [mm]x_0[/mm] nach x in
> > > X
> > Gleiche Überlegung wie weiter oben: wenn es einen Weg von
> > [mm]x_0[/mm] nach [mm]y\in A\cap B[/mm] in [mm]X[/mm] gibt, dann kann man von diesem
> > Punkt [mm]y[/mm] auch zum Mittelpunkt [mm]x[/mm] der Kugel [mm]B[/mm] auf einem Weg
> > (gerade Strecke [mm]\{z\;|\; z=y+t\cdot (x-y),t\in [0;1]\}[/mm])
> > gelangen. Also gibt es einen Weg in [mm]X[/mm], der [mm]x_0[/mm] und [mm]x[/mm] via
> > [mm]y\in B[/mm] verbindet.
> > >
> > > [mm]\Rightarrow x \in A [/mm].
>  >  Gilt, weil [mm]A[/mm] so definiert
> war.
> > Da [mm]x\in\overline{A}[/mm] beliebig war, ist also [mm]A=\overline{A}[/mm],
> > d.h. [mm]A[/mm] ist abgeschlossen.
>  >  
> > >  

> > > Weil X zusammenhängend ist und  A  [mm]\ne \emptyset[/mm] ist [mm]A = X[/mm].
>  
> >  

> > Ist dies klar?
>  >  
>
> Diese Schlussfolgerung denke ich verstanden zu haben...
>  Denn weil X zusammenhängend ist, ist die einzige Menge,die
> offen und abgeschlossen ist X und die leere Menge. Und da A
> offen und abgeschlossen war und nicht leer war, muss A = X
> sein. Oder?

Hm, ja, ist schon gut. Ich war nur erstaunt, dass Dich Dinge verwirrt haben, die nach meinem Gefühl offensichtlicher waren als dieser letzte Schluss (wie etwa die Existenz einer offenen Kugel $B$, die ein Element $x$ einer offenen Menge $X$ enhält und die ganz in dieser Menge $X$ enthalten ist: denn dies gilt gewissermassen definitionsgemäss).

Bezug
                                
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Wege: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:11 Sa 09.08.2008
Autor: Irmchen

Hallo!

Ja, das war etwas blöd von mir... Hab übersehen, dass X offen ist. Und natürlich ist mir bewusst, dass es dann eine offene Kugel in X gibt...
Das was mir eher Probleme machte, ich die Sache mit den Wegen. Aber
ich denke das jetzt soweit verstanden zu haben.

Vielen Dank nochmal!

Viele Grüße
Irmchen

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