Extras din referat
1 Metrica Hausdorff-Pompeiu
Fie (X, d) un spat¸iu metric. Vom nota cu P(X) clasa tuturor pˇart¸ilor lui X, iar cu P(X)
familia submult¸imilor nevide ¸si mˇarginite ale lui X.
In cazul particular cˆand (X, d) este spat¸iu metric compact, P(X) va reprezenta clasa
tuturor pˇart¸ilor nevide ale lui X.
Dacˇa x 2 X,A 2 P(X), definim distant¸a dintre x ¸si A prin
d(x,A) = inf d(x, a) : a 2 A
¸si de asemenea, definim bila deschisˇa (rspectiv ˆınchisˇa ) de razˇa " > 0 ¸si de centru A, prin
B(A, ") = x 2 X : d(x,A) < ",
(respectiv
B[A, "] = x 2 X : d(x,A) < ").
Dacˇa A,B 2 P(X), vom nota
(1) D(A,B) = sup
x2A
d(x,B) = sup
x2A
inf
y2B
d(x, y).
Observat¸ie 1.1. Dacˇa A, B sunt mult¸imi compacte nevide, atunci existˇa a 2 A, b 2 B
a.ˆı.
d(a,B) = d(a, b), d(A,B) = d(a, b).
Propozit¸ia 1.2. Funct¸ia d definitˇa ˆın relat¸ia (1) are proprietˇat¸ile:
a) d(A,B) = inf{" > 0 : 8x 2 A, 9y 2 Ba.ˆı. d(x, y) < "};
b) A B ) d(A,B) = 0;
c) d(A,B) = d(A,B);
d) d(A,B) = 0 ) A B;
e) d(A,C) d(A,B) + d(B,C), unde A,B,C 2 P.
Demonstrat¸ie: a) Notˇam = inf{" > 0 8x 2 A, 9 y 2 B a.ˆı. d(x, y) < "} ¸si vom arˇata cˇa
d(A,B) = .
Fie " > 0 a.ˆı. 8 x 2 A, 9 y 2 B cu d(x, y) < ".
Atunci d(x,B) < ", 8 x 2 A, deci d(A,B) = supx2A d(x,A) < ".
A¸sadar d(A,B) .
Apoi, dacˇa x 2 A, atunci, din relat¸ia (1), d(x,B) d(A,B). Ca urmare, pentru orice
x 2 A, existˇa y 2 B astfel ca d(x, y) = d(A,B). Deci aici rezultˇa d(A,B).
b) Dacˇa x 2 A, atunci y = x 2 B astfel ˆıncˆat d(x, y) = 0.
A¸sadar d(A,B) = 0.
c) Egalitatea rezultˇa din relat¸iile evidente
d(A,B) = sup
x2A
inf
y2B
d(x, y) = sup
x2A
inf
y2B
d(A,B) = d(A,B).
d) Presupunem d(A,B) = 0 ¸si fie x 2 A. T¸ inˆand seama de (1), deducem cˇa, pentru orice
n 2 N, existˇa yn 2 B astfel ˆıncˆat d(x, yn) 1
n.
Rezultˇa yn ! x ) x 2 B.
e) Avem succesiv
inf
x2C
d(x, z) d(x, y) + inf
x2C
d(y, z), 8x 2 A, y 2 B,
inf
x2C
d(x, z) inf
y2B
d(x, y) + inf
x2C
d(y, z), 8x 2 A, y 2 B,
sup
x2A
inf
x2C
d(x, z) sup
x2A
inf
y2B
d(x, y) + sup
y2B
inf
x2C
d(y, z),
de unde rezultˇa egalitatea.
Din propozit¸ia precedentˇa deducem imediat:
Propozit¸ia 1.3. Aplicat¸ia definitˇa pe P × P prin
(2) (A,B) = max{d(A,B), d(B,A)}
satisface axiomele semimetricii.
Definit¸ie. 1.4. Aplicat¸ia introdusˇa ˆın propozit¸ia anterioarˇa se nume¸ste semimetrica
Hausdorff- Pompeiu.
Unele proprietˇat¸ii ale semimetricii Hausdorff-Pompeiu sunt prezentate ˆın:
Teoremˇa. 1.5. Fie A,B 2 P. Avem:
a)dacˇa " > 0, atunci (A,B) < " , A B[B, "]¸si B B[A, "];
b)(A,B) = inf{r > 0 : A B(B, r), B B(A, r)};
c)(A,B) = (A,B);
d)(A,B) = 0 , A = B;
e)dacˇa ! : X ! Xeste o funct¸ie lipschitzianˇa, atunci (!(A), !(B)) Lip (!) · (A,B).
Preview document
Conținut arhivă zip
- Teoria Fractalilor.pdf