Un espacio es localmente arco-conexo si todo punto tiene una base de entornos arco-conexos. A igual que pasaba con la propiedad de conexión, existen espacio que son arco-conexos, pero no localmente arco-conexos. En el caso de conexión, el ejemplo era [0,1]\times [0,1]\cup_n\{[0,1]\times\{1/n\};n\in\mathbb{n}\}.
El ejemplo para arco-conexión es el siguiente.
Sea X_1=\{(x,\sin(\frac{1}{x})\};x>0\} y X_2=\{0\}\times [-1,1]. Se sabe que tanto X_1 como X_2 son arco-conexos, pero X_1\cup X_2 no lo es. Unimos un punto de X_1 con otro de X_2 mediante un segmento, por ejemplo, X_3=[(1/\pi,0),(0,-1)]. En particular, X_3 es arco-conexo.
Sea X=X_1\cup X_2\cup X_3. Ver figura. Este espacio es arco-conexo, pues la intersección de X_3 con X_1 y con X_2 no es vacía. Sin embargo, el espacio no es localmente arco-conexo: el punto (0,0) no tiene una base de entornos arco-conexas, ya que, para entornos "suficientemente pequeños", dichos entornos tienen una parte en X_1. otra en X_2 y ninguna en X_3, y por tanto, no son conjuntos arco-conexos.

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