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Forum "Topologie und Geometrie" - induzierte Bijektion
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induzierte Bijektion: Homöomorphismus
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:59 So 04.03.2012
Autor: mikexx

Aufgabe
zeige:

ein homöomorphismus [mm] $f\colon (X,\mathcal{O}_1)\to (Y,\mathcal{O}_2)$ [/mm] induziert durch [mm] $O\mapsto [/mm] f(O)$ eine Bijektion [mm] $\mathcal{O}_1\to \mathcal{O}_2$. [/mm]


-------------

hierbei gilt:

eine bijektive abb. [mm] $f\colon (X,\mathcal{O}_1)\to (Y,\mathcal{O}_2)$ [/mm] zwischen topologischen räumen  heißt homöomorphismus , wenn f und [mm] $f^{-1}$ [/mm] stetig sind.




hallo!

muss ich jetzt zeigen, daß diese funktion bijektiv ist? also injektiv und surjektiv?

(1) injektivität:

seien [mm] $O,O'\in\mathcal{O}_1$ [/mm] und $f(O)=f(O')$.

weil f bijektiv ist, gilt $O=O'$.

(2) surjektivität:

also weil f stetig ist, gilt für jedes [mm] $O\in\mathcal{O}_2: f^{-1}(O)\in\mathcal{O}_1$. [/mm] dann ht doch auch jedes [mm] $f(O)\in\mathcal{O}_2$ [/mm] mindestens ein urbild in [mm] $\mathcal{O}_1$. [/mm]

irgendwie weiß ich nicht, ob es das schon sein kann...
ich benutz ja nur die stetigkeit von f, aber nicht die stetigkeit von [mm] f^{-1} [/mm]

        
Bezug
induzierte Bijektion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:28 So 04.03.2012
Autor: SEcki


>  ich benutz ja nur die stetigkeit von f, aber nicht die
> stetigkeit von [mm]f^{-1}[/mm]  

Ja, denn du ignorierst eine Frage: ist die Abb. den wohldefiniert?

SEcki


Bezug
                
Bezug
induzierte Bijektion: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:30 So 04.03.2012
Autor: mikexx

Was bedeutet hier Wohldefiniertheit, was muss ich dafür zeigen?

Bezug
                        
Bezug
induzierte Bijektion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:38 So 04.03.2012
Autor: SEcki


> Was bedeutet hier Wohldefiniertheit,

Das gleiche, wie sonst auch. (!)

> was muss ich dafür
> zeigen?

Du hast eine Abbildung zwischen Mengen(systemen) - von der einen, in die andere Topologie. Ist die Abb.vorschrift [m]O\mpasto f(O)[/m] denn kompatibel mit den Def.- und Wertebreichen?

SEcki


Bezug
                                
Bezug
induzierte Bijektion: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:43 So 04.03.2012
Autor: mikexx

So ganz habe ich es noch nicht verstanden.

Ich weiß nur, daß f stetig ist, das bedeutet

[mm] $f^{-1}(O)\in\mathcal{O}_1~\forall O\in\mathcal{O}_2$ [/mm]

Und [mm] $f^{-1}$ [/mm] ist uch stetig.

Das heißt [mm] $f(O')\in \mathcal{O}_2~\forall O'\in\mathcal{O}_1$ [/mm]


Aber was das jetzt mit Wohldefiniertheit zu tun hat, weiß ich noch nicht.


edit: achso, meint man damit, ob man hier wirklich als definitionsbereich die ganze topologie [mm] $\mathcal{O}_1$ [/mm] und als wertebereich die ganze topologie [mm] $\mathcal{O}_2$ [/mm] nehmen darf?

das erste darf man, weil halt wegen der stetigkeit von f das urbild eines jeden [mm] $O\in\mathcal{O}_2$ [/mm] in [mm] $\mathcal{O}_1$ [/mm] liegt und das zweite darf man, weil in der tat jedes [mm] $O'\in\mathcal{O}_1$ [/mm] das bild in [mm] $\mathcal{O}_2$ [/mm] hat aufgrund der stetigkeit von [mm] $f^{-1}$. [/mm]

ists so gemeint?




Bezug
                                        
Bezug
induzierte Bijektion: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:25 Mo 05.03.2012
Autor: fred97


> So ganz habe ich es noch nicht verstanden.
>  
> Ich weiß nur, daß f stetig ist, das bedeutet
>  
> [mm]f^{-1}(O)\in\mathcal{O}_1~\forall O\in\mathcal{O}_2[/mm]
>  
> Und [mm]f^{-1}[/mm] ist uch stetig.
>  
> Das heißt [mm]f(O')\in \mathcal{O}_2~\forall O'\in\mathcal{O}_1[/mm]
>  
>
> Aber was das jetzt mit Wohldefiniertheit zu tun hat, weiß
> ich noch nicht.


Wenn $O [mm] \in \mathcal{O}_1$, [/mm] so muß doch sichergestellt sein, dass $f(O) [mm] \in \mathcal{O}_2$ [/mm]

Aber das liefert Dir die Stetigkeit der Umkehrfunktion.

Es geht also darum, dass f offene Mengen auf offene Mengen abbildet.

Bei nur stetigem f ist das i.a. nicht der Fall

Bsp.:  g: [mm] \IR \to \IR [/mm] , [mm] g(x):=x^2 [/mm]

Es ist [mm] g(\IR) [/mm] = [0, [mm] \infty) [/mm] nicht offen.

FRED

>  
>
> edit: achso, meint man damit, ob man hier wirklich als
> definitionsbereich die ganze topologie [mm]\mathcal{O}_1[/mm] und
> als wertebereich die ganze topologie [mm]\mathcal{O}_2[/mm] nehmen
> darf?
>  
> das erste darf man, weil halt wegen der stetigkeit von f
> das urbild eines jeden [mm]O\in\mathcal{O}_2[/mm] in [mm]\mathcal{O}_1[/mm]
> liegt und das zweite darf man, weil in der tat jedes
> [mm]O'\in\mathcal{O}_1[/mm] das bild in [mm]\mathcal{O}_2[/mm] hat aufgrund
> der stetigkeit von [mm]f^{-1}[/mm].
>  
> ists so gemeint?
>  
>
>  


Bezug
                                                
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induzierte Bijektion: Danke
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 09:20 Mo 05.03.2012
Autor: mikexx

Jetzt habe ich es verstanden, danke.

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