Würde der folgende Beweis, dass eine stetige Funktion fff aus einem kompakten Raum X→YX→YX\rightarrow Y gleichmäßig stetig ist, fehlschlagen?

Sowohl in den Vorlesungen als auch im Buch (Baby Rudin) ist der Beweis komplizierter, weshalb ich mich frage, ob der folgende, einfachere Beweis, den ich im Sinn hatte, nicht funktionieren würde. Wenn ja, könnte jemand erklären, warum es fehlschlägt?


Satz : Sei F : X Y eine stetige Funktion aus einem kompakten metrischen Raum sein X Zu Y , Dann F ist gleichmäßig stetig.

Wählte ϵ > 0 , durch Kontinuität für alle X X es existiert δ X > 0 so dass

D ( X , X 0 ) < δ X D ( F ( X ) , F ( X 0 ) ) < ϵ
für alle X 0 X . Jetzt die Sammlung offener Bälle N δ X ( X ) bildet eine offene Abdeckung von X , und muss daher (aus Kompaktheit) eine endliche Teilüberdeckung haben { N δ X 1 ( X 1 ) , , N δ X N ( X N ) } .

Lassen δ = Mindest ( δ X 1 , , δ X N ) . Wählen X X , dann für alle X 0 X wir haben

D ( X , X 0 ) < δ D ( X , X 0 ) < δ X D ( F ( X ) , F ( X 0 ) ) < ϵ .

Das ist nicht klar D ( X , X 0 ) < δ impliziert D ( X , X 0 ) < δ X . Im Prinzip könnten wir haben inf X δ X = 0 , in diesem Fall ist die Implikation falsch.

Antworten (1)

δ nicht notwendigerweise kleiner oder gleich ist δ X , seit X kann durchaus ein anderer Punkt sein als X 1 , . . . , X N . Allerdings stimmt das X wird von einigen abgedeckt N δ X ich ( X ich ) , und Sie sollten sich darauf beziehen X ich (mit angemessener Änderung der Nachbarschaftsradien), um das Argument zum Laufen zu bringen. Genauer gesagt würden Sie wahrscheinlich die endliche Unterabdeckung von nehmen { N δ X / 2 ( X ) } , wo die δ X sind für ϵ / 2 .