Consideramos la función $f:{\mathbb R}\rightarrow{\mathbb R}$ definida por $$f(x)=\left\{\begin{array}{ll}1&x\geq 0\\ 0 &x < 0\end{array}\right.$$Tomamos en ${\mathbb R}$, tanto en el dominio como en el codominio, la topología que tiene por base $\beta=\{[a,b]: a < b\}$, es decir, la topología de Sorgenfrey.
En principio, no sabemos si es continua en todos los puntos. Para aplicaciones 'sencillas' como ésta, lo mejor es empezar a estudiar la continuidad global, y si no fuera continua, entonces estudiar punto a punto. Antes de proseguir, tres puntualizaciones.
En principio, no sabemos si es continua en todos los puntos. Para aplicaciones 'sencillas' como ésta, lo mejor es empezar a estudiar la continuidad global, y si no fuera continua, entonces estudiar punto a punto. Antes de proseguir, tres puntualizaciones.
- Como venimos de primero con la topología usual, inmediatamente uno piensa algo parecido a lo siguiente: "el punto problemático es el punto $x=0$, porque hay un salto, y en los demás puntos, la aplicación es continua". Error. La topología no es la usual, y por tanto, el punto $x=0$ no es ni mejor ni peor que cualquier otro punto. Además, lo de 'salto' es si estamos con la topología usual.
- Como tenemos una base de la topología, usamos la caracterización de continuidad mediante bases.
- Una parte de este tipo de ejercicios, a veces difícil, es hallar imágenes inversas. Habitualmente, durante los estudios de matemáticas, no se han hecho muchos ejercicios (¿ninguno?) de hallar imágenes inversas, o lo que es parecido, de estudiar la sobreyectividad de una aplicación.
$$f^{-1}([a,b))=\left\{\begin{array}{ll}\emptyset&\mbox{si $0,1\not\in [a,b)$}\\
[0,\infty)&\mbox{si $1\in[a,b)$ y $0\not\in [a,b)$}\\
(-\infty,0)&\mbox{si $0\in[a,b)$ y $1\not\in [a,b)$}\\
{\mathbb R}& \mbox{si $0,1\in [a,b)$}
\end{array}\right.$$ Ya que los intervalos $[0,\infty), (-\infty,0)$ son abiertos en la topología $\tau(\beta)$, la aplicación $f$ es continua.
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