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miércoles, 30 de octubre de 2013

Distancia entre dos conjuntos


En un espacio métrico (X,d), un punto x\in X es adherente a un conjunto A\subset X si su distancia a A es 0.
Si ahora tomamos dos conjuntos A,B\subset X, se define la distancia entre ellos como
d(A,B)=\inf\{d(a,b): a\in A, b\in B\}.Consideramos X el plano euclídeo. Entonces existen conjuntos que están a distancia 0, pero no hay puntos de uno de ellos que esté a distancia 0 del otro conjunto. O dicho de otra manera, no existen puntos de uno que sean adherentes al otro, es decir,
\overline{A}\cap B=A\cap \overline{B}=\emptyset.Así, basta tomar A={\mathbb R}\times\{0\} el eje de abcisas y B=\{(x,1/x):x>0\}. Como  d((n,0),(n,\frac{1}{n}))=\frac{1}{n}\rightarrow 0,entonces d(A,B)=0. Sin embargo, ningún punto de A es adherente a B y al revés. En el primer caso, es claro que d((x,0),B)>0: la distancia es justamente la distancia de (x,0) al punto que se obtiene al intersecar la perpendicular desde (x,0) al conjunto B (y no es el punto (x,1/x)).
 De hecho, A y B son conjuntos cerrados, luego \overline{A}\cap B=A\cap B=\emptyset.

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