Matemática, perguntado por Zornaxioma, 8 meses atrás

Matemática-Topologia Geral-Teorema da Convergência do Ultrafiltro

Prove que:

Um espaço topológico é compacto se e somente se todo ultrafiltro em X convergir para pelo menos um ponto.

Soluções para a tarefa

Respondido por GarciaHW
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Resposta:

Olá,

Explicação passo-a-passo:

Dada a complexidade da pergunta, assumirei conhecido determinados conceitos específicos para a demonstração.

Primeiramente, iremos proceder a prova por contradição.

Seja F um ultrafiltro em Y e suponha que Y seja compacto, e suponhamos que F não converge para nenhum ponto.

Então, para todo y em Y existirá alguma vizinhança U_y com U_y que não pertence ao ultrafiltro F. Segue-se que  a coleção {U_y: y ∈ Y} é uma cobertura aberta de Y. Como Y é compacto por suposição, possui subcobertura finita. Mas Y ∈ F para alguma vizinhança y que está em F. Diate disso, temos uma contradição.

Por outro lado, suponha que Y não seja compacto. Vamos assumir que {U_i : i ∈ I} é uma cobertura aberta de Y que não possui subcobertura finita. Segue-se que ∩_{i∈I}(Y - U_i) = ∅ mas ∩_{i∈I} (Y - U_i)

tem a propriedade de interseção finita.

Consideremos U um ultrafiltro gerado a partir de

{(Y - Ui): i ∈ I}. Para qualquer ponto y ∈ Y, podemos escolher U_i correspondente  tal que y ∈ U_i. Porém, U_i não pertence ao ultrafiltro F (porque F é ultrafiltro e Y - U_i ∈ F), então F

não converge para nenhum y∈ Y.

Bons estudos.

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