Función continua en espacio topológico
Asignatura: Topología
Integrantes: Maquin Sotomayor
Alessandro Raul
Docente: Roman Leon
Elder Junior
Huacho – Perú
2023
introducción
Una función continua entre espacios topológicos es un
concepto importante en la topología. En términos generales,
una función entre dos espacios topológicos se considera
continua si preserva la estructura topológica de los conjuntos,
es decir, si los conjuntos abiertos en el espacio de llegada se
mapean en conjuntos abiertos en el espacio de salida.
CONTENID
O.
1. Introducción.
2. Continuidad en un punto.
3. Continuidad en un intervalo.
4. Funciones Continuas.
5. Ejemplos.
INTRODUCCIÓ
N.
La idea intuitiva de lo
que conocemos por
trazo continuo es el
dibujo de una línea sin
saltos, es decir, el
trazo de un lápiz sin
despegar la punta del
papel.
INTRODUCCIÓ
N.
⦿ Esta idea se traspone
al gráfico de una
función y de esto se
deduce la definición de
continuidad de una
función.
⦿ Observemos los
siguientes gráficos.
⦿
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO
⦿ Definición:
Decimos que una función f es continua en un
punto x = a, si se cumplen las siguientes
condiciones:
f (a) exista Lim f (x) exista
xᆴ a
xᆴ a
Lim f (x)  f (a)
CONTINUIDAD EN UN
PUTO.
La primera condición
f (a) exista
Establece que
la función debe estar
definida en el punto
donde se requiere la
continuidad, es decir, f(a)
debe ser un número
real.
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ La segunda condición
Lim f (x) exista
xᆴ a
Establece que
Los valores de la función
deben aproximarse a un
único número real en la
medida de que x se
aproxime a a por la
izquierda y por la
derecha.
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ La tercera condición
Establece que
Los valores de la función
deben aproximarse
precisamente al número
real f(a) en la medida de
que x se aproxime a a
por la izquierda y por la
derecha.
xᆴ a
Lim f (x)  f (a)
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ Ejemplo: La función definida por medio de
es continua en
En efecto,
f (x)  x2
x  3.
xᆴ 3
f (3)  32
 9
Lim x2
 9
x3
Lim x2
 f (3)  9
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ En el gráfico siguiente vemos la continuidad de esta función
en el punto indicado:
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ Ejemplo: La función definida por medio de
no es continua en
En efecto, f (1) no existe como valor numérico, puesto que
al sustituir x por el número 1 obtenemos una división por
cero. Tan solo el hecho que la función no cumpla esta
condición hace que no sea continua.
f (x) 
1
x 1
x 1.
CONTINUIDAD EN UN
PUNTO.
⦿ Veamos el siguiente gráfico.
CONTINUIDAD EN UN
INTERVALO.
⦿ Definición:
Decimos que una función
es continua en un intervalo
I, si es continua en cada
elemento del interior del
intervalo. Es decir, si se
cumplen las tres
condiciones de
continuidad en un punto,
para cada punto c en int(I).
De la gráfica del ejemplo
anterior observamos que
la función es continua en
cualquier intervalo que no
contenga el número 1.
FUNCIÓN
CONTINUA.
⦿Definición:
Decimos que una función es
continua, cuando ella es
continua en todo punto de su
dominio.
EJEMPLO # 1.
⦿ Determinar si la función
es continua.
⦿Respuesta:
Ya que el dominio de esta función es todo el
conjunto de números reales, entonces, debemos
probar las tres condiciones de continuidad en cada
número real.
f (x)  3x3
 5
EJEMPLO # 1.
Para hacer esto escogemos un número arbitrario,
es decir, un número a cualquiera, y verificamos las
tres condiciones.
f (a) exista f (a)  3a3
 5
Lim f (x) exista
xᆴ a xᆴ a
Lim (3x3
 5)  3a3
 5
xᆴ a
Lim f (x)  f (a)
Obviamente los resultados
anteriores coinciden, y por
lo tanto esta condición se
cumple
Ejemplo # 1.
La gráfica de esta función es
EJEMPLO # 2.
⦿ Determinar si la función
es continua.
Respuesta: Observamos que la función dada posee
dos reglas o formas para transformar el argumento
x.
f (x)  
3x  5, si x  2
 x2
, si x  2
EJEMPLO # 2.
la primera de ellas es válida solo cuando el
argumento x obtiene sus valores en el intervalo,
(ᆬ ,2]
la segunda regla es válida solo cuando el
argumento x obtiene sus valores en el intervalo
(2,ᆬ )
Precisamente, cuando x = 2, hay un cambio de
regla.
EJEMPLO # 2.
Estas observaciones nos ayudaran a determinar la
continuidad de la función dada.
Sea x = a en el intervalo
(ᆬ ,2]
entonces,
f (a)  a2
existe existe
xᆴ a
Lim x2
 a2 Es claro que los
valores anteriores
son iguales
EJEMPLO # 2.
Concluimos que la función es continua para los
valores de x menores que 2.
Consideremos x = a en el intervalo con valores
mayores que 2.
f (a)  3a  5 existe xᆴ a
Lim 3x  5  3a  5 existe
Es claro que los
valores anteriores
son iguales
EJEMPLO # 2.
Solo queda estudiar la continuidad cuando x = 2.
f (2)  22
 4 existe
Lim x2
 22
 4
xᆴ 2
Lim 3x  5  3.2  5 11
xᆴ 2
Los límites laterales son
distintos, en consecuencia el
límite no existe
EJEMPLO # 2.
Como consecuencia la
segunda condición
falla, lo que nos hace
concluir que la función
no es continua en x
= 2. Por lo tanto, la
función no es
continua. Veamos su
gráfica.
conclusión
En resumen, una función continua entre espacios topológicos es
una función que respeta la estructura topológica de los conjuntos.
Esta definición es fundamental en la topología y se utiliza para
entender cómo las funciones interactúan con la topología de los
espacios que están relacionando. Una función continua es aquella
para la cual los conjuntos abiertos en el espacio de llegada se
mapean en conjuntos abiertos en el espacio de salida. La
continuidad en topología es esencial para definir conceptos más
avanzados, como homeomorfismos y diversas propiedades
topológicas. En resumen, la continuidad es un concepto clave que
permite estudiar y comparar diferentes espacios topológicos.
bibliografía
https://www.youtube.com/watch?v=TP4qKZVG7tEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_t
opol%C3%B3gico#:~:text=Un%20espacio%20topol%C3%B3gico%20es%20una,espacios
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https://www.youtube.com/watch?v=bvUtQziCKP0https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_e
ntornos
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https://www.matesfacil.com/topologia/abiertos/bolas-abiertos-topologia-
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https://www.pesmm.org.mx/Serie%20Textos_archivos/T18.pdf
https://www.matem.unam.mx/~max/TOP/N11.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=zw0lqdIuwv4
http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/lico/web-topologia/Adherencia.htm
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  • 1.
    Función continua enespacio topológico Asignatura: Topología Integrantes: Maquin Sotomayor Alessandro Raul Docente: Roman Leon Elder Junior Huacho – Perú 2023
  • 3.
    introducción Una función continuaentre espacios topológicos es un concepto importante en la topología. En términos generales, una función entre dos espacios topológicos se considera continua si preserva la estructura topológica de los conjuntos, es decir, si los conjuntos abiertos en el espacio de llegada se mapean en conjuntos abiertos en el espacio de salida.
  • 4.
    CONTENID O. 1. Introducción. 2. Continuidaden un punto. 3. Continuidad en un intervalo. 4. Funciones Continuas. 5. Ejemplos.
  • 5.
    INTRODUCCIÓ N. La idea intuitivade lo que conocemos por trazo continuo es el dibujo de una línea sin saltos, es decir, el trazo de un lápiz sin despegar la punta del papel.
  • 6.
    INTRODUCCIÓ N. ⦿ Esta idease traspone al gráfico de una función y de esto se deduce la definición de continuidad de una función. ⦿ Observemos los siguientes gráficos. ⦿
  • 7.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO ⦿Definición: Decimos que una función f es continua en un punto x = a, si se cumplen las siguientes condiciones: f (a) exista Lim f (x) exista xᆴ a xᆴ a Lim f (x)  f (a)
  • 8.
    CONTINUIDAD EN UN PUTO. Laprimera condición f (a) exista Establece que la función debe estar definida en el punto donde se requiere la continuidad, es decir, f(a) debe ser un número real.
  • 9.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿La segunda condición Lim f (x) exista xᆴ a Establece que Los valores de la función deben aproximarse a un único número real en la medida de que x se aproxime a a por la izquierda y por la derecha.
  • 10.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿La tercera condición Establece que Los valores de la función deben aproximarse precisamente al número real f(a) en la medida de que x se aproxime a a por la izquierda y por la derecha. xᆴ a Lim f (x)  f (a)
  • 11.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿Ejemplo: La función definida por medio de es continua en En efecto, f (x)  x2 x  3. xᆴ 3 f (3)  32  9 Lim x2  9 x3 Lim x2  f (3)  9
  • 12.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿En el gráfico siguiente vemos la continuidad de esta función en el punto indicado:
  • 13.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿Ejemplo: La función definida por medio de no es continua en En efecto, f (1) no existe como valor numérico, puesto que al sustituir x por el número 1 obtenemos una división por cero. Tan solo el hecho que la función no cumpla esta condición hace que no sea continua. f (x)  1 x 1 x 1.
  • 14.
    CONTINUIDAD EN UN PUNTO. ⦿Veamos el siguiente gráfico.
  • 15.
    CONTINUIDAD EN UN INTERVALO. ⦿Definición: Decimos que una función es continua en un intervalo I, si es continua en cada elemento del interior del intervalo. Es decir, si se cumplen las tres condiciones de continuidad en un punto, para cada punto c en int(I). De la gráfica del ejemplo anterior observamos que la función es continua en cualquier intervalo que no contenga el número 1.
  • 16.
    FUNCIÓN CONTINUA. ⦿Definición: Decimos que unafunción es continua, cuando ella es continua en todo punto de su dominio.
  • 17.
    EJEMPLO # 1. ⦿Determinar si la función es continua. ⦿Respuesta: Ya que el dominio de esta función es todo el conjunto de números reales, entonces, debemos probar las tres condiciones de continuidad en cada número real. f (x)  3x3  5
  • 18.
    EJEMPLO # 1. Parahacer esto escogemos un número arbitrario, es decir, un número a cualquiera, y verificamos las tres condiciones. f (a) exista f (a)  3a3  5 Lim f (x) exista xᆴ a xᆴ a Lim (3x3  5)  3a3  5 xᆴ a Lim f (x)  f (a) Obviamente los resultados anteriores coinciden, y por lo tanto esta condición se cumple
  • 19.
    Ejemplo # 1. Lagráfica de esta función es
  • 20.
    EJEMPLO # 2. ⦿Determinar si la función es continua. Respuesta: Observamos que la función dada posee dos reglas o formas para transformar el argumento x. f (x)   3x  5, si x  2  x2 , si x  2
  • 21.
    EJEMPLO # 2. laprimera de ellas es válida solo cuando el argumento x obtiene sus valores en el intervalo, (ᆬ ,2] la segunda regla es válida solo cuando el argumento x obtiene sus valores en el intervalo (2,ᆬ ) Precisamente, cuando x = 2, hay un cambio de regla.
  • 22.
    EJEMPLO # 2. Estasobservaciones nos ayudaran a determinar la continuidad de la función dada. Sea x = a en el intervalo (ᆬ ,2] entonces, f (a)  a2 existe existe xᆴ a Lim x2  a2 Es claro que los valores anteriores son iguales
  • 23.
    EJEMPLO # 2. Concluimosque la función es continua para los valores de x menores que 2. Consideremos x = a en el intervalo con valores mayores que 2. f (a)  3a  5 existe xᆴ a Lim 3x  5  3a  5 existe Es claro que los valores anteriores son iguales
  • 24.
    EJEMPLO # 2. Soloqueda estudiar la continuidad cuando x = 2. f (2)  22  4 existe Lim x2  22  4 xᆴ 2 Lim 3x  5  3.2  5 11 xᆴ 2 Los límites laterales son distintos, en consecuencia el límite no existe
  • 25.
    EJEMPLO # 2. Comoconsecuencia la segunda condición falla, lo que nos hace concluir que la función no es continua en x = 2. Por lo tanto, la función no es continua. Veamos su gráfica.
  • 26.
    conclusión En resumen, unafunción continua entre espacios topológicos es una función que respeta la estructura topológica de los conjuntos. Esta definición es fundamental en la topología y se utiliza para entender cómo las funciones interactúan con la topología de los espacios que están relacionando. Una función continua es aquella para la cual los conjuntos abiertos en el espacio de llegada se mapean en conjuntos abiertos en el espacio de salida. La continuidad en topología es esencial para definir conceptos más avanzados, como homeomorfismos y diversas propiedades topológicas. En resumen, la continuidad es un concepto clave que permite estudiar y comparar diferentes espacios topológicos.
  • 27.
    bibliografía https://www.youtube.com/watch?v=TP4qKZVG7tEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_t opol%C3%B3gico#:~:text=Un%20espacio%20topol%C3%B3gico%20es%20una,espacios %20topol%C3%B3gicos%20se%20llama%20topolog%C3%ADa. https://www.youtube.com/watch?v=bvUtQziCKP0https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_e ntornos https://www.google.com/search?q=Interior,+cerradura+y+frontera+ppt&sca_esv=5710666 75&tbm=isch&source=lnms&sa=X&ved=2ahUKEwjGjLCWj- GBAxUhBtQKHS9OBY0Q_AUoAXoECAIQAw&biw=1448&bih=767&dpr=0.9#imgrc= v6ltkPAW9R3WMMEspacios Métricos yTopológicos (Wikilibro). https://es.slideshare.net/walexander03/interior-exterior-y-frontera-de-un-conjuntoKelley, John L. (1975). General topology. New York: Springer-Verlag. ISBN 0387901256. https://www.matesfacil.com/topologia/abiertos/bolas-abiertos-topologia- usual.htmlhttps://slideplayer.es/slide/1104377/ https://www.pesmm.org.mx/Serie%20Textos_archivos/T18.pdf https://www.matem.unam.mx/~max/TOP/N11.pdf https://www.youtube.com/watch?v=zw0lqdIuwv4 http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/lico/web-topologia/Adherencia.htm