Utilizando a operação de fecho
$$
\overline{D} = \{x \in X :\, \forall V \in \mathcal{V}(a),\, V \cap D \neq \emptyset \},
$$
e a definição de fechado
$$
\text{$F$ é fechado}
\Leftrightarrow
F = \overline{F},
$$
mostre que a interseção de fechados é sempre um conjunto fechado.
Ou seja, supondo que $\mathscr{F}$ seja uma família de conjuntos fechados, mostre que $\bigcap \mathscr{F}$ é um conjunto fechado.
- AAyrton Teixeira @AyrtonAnjos
É suficiente mostrar que $$\overline{\bigcap\mathscr{F}}\subseteq\bigcap\mathscr{F},$$pois a outra inclusão é válida para qualquer conjunto.
Tomando $x\in \overline{\bigcap\mathscr{F}}$, por definição, qualquer vizinhança $V$ de $x$ intersecta $\bigcap\mathscr{F}$, logo intersecta qualquer $F\in \mathscr{F}$, assim, por definição, $x\in \overline{F}=F$ para todo $F\in \mathscr{F}$, ou seja, $x\in \bigcap\mathscr{F}$. Como $x$ foi tomado arbitrariamente segue a inclusão desejada.- AAndré Caldas @andrecaldas
Acho que você demonstrou inclusive que, pra qualquer família de conjuntos $\mathscr{D}$,
$$
\overline{\bigcap_{D \in \mathscr{D}} D}
=
\bigcap_{D \in \mathscr{D}} \overline{D},
$$
né? :-)- AAyrton Teixeira @AyrtonAnjos
Acredito que sim, se não usassemos que $\mathscr{F}$ é uma família de fechados poderíamos reescrever as últimas linhas para mostrar que $x\in\bigcap\overline{\mathscr{F}}$, para todo $x\in\overline{\bigcap\mathscr{F}}$.
- BEm resposta aandrecaldas⬆:Douglas Santos @bispo
Seja $x\in \bigcap_{\lambda\in L} F_{\lambda}$, onde $L$ é um conjunto qualquer de índices, e cada $F_{\lambda}$ é fechado. Então,
$$x\in \bar{F}_{\lambda}, \forall \lambda\in L,$$
donde $V\cap F_{\lambda}\neq \emptyset,,\forall, V\in \mathcal{V}(x)$, para cada $\lambda\in L$.
Note que isto implica $$\bigcap_{\lambda\in L} V\cap F_{\lambda}\neq \emptyset,$$ para cada vizinhança $V$ de $x$, pois do contrário, teríamos a existência de alguma $V\in \mathcal{V}(x)$ e algum $\lambda_0$ para os quais $V\cap F_{\lambda_0}= \emptyset$ , contrariando $x\in \bar{F}_{\lambda_0}$.
Assim,
$$V\cap(\bigcap_{\lambda\in L}F_{\lambda})= \bigcap_{\lambda\in L} V\cap F_{\lambda}\neq \emptyset, \forall,V\in \mathcal{V}(x),$$ou seja, $x\in cl(\bigcap_{\lambda\in L} F_{\lambda})$. (Obs: cl quer dizer fecho.)A recíproca é direta
$$ x\in cl(\bigcap_{\lambda\in L} F_{\lambda})\implies V\cap(\bigcap_{\lambda\in L}F_{\lambda})= \bigcap_{\lambda\in L} V\cap F_{\lambda}\neq \emptyset,\ \forall\ V \in \mathcal{V}(x)$$que implica
$$V \cap F_{\lambda} \neq \emptyset, \forall V \in \mathcal{V}(x), \forall \lambda \in L\implies x \in \overline{F_{\lambda}}, \forall \lambda\in L \implies x \in \bigcap_{\lambda\in L} F_{\lambda}$$
PS: Parece que o $\TeX$ aqui não gosta muito de
\bar
com "índice":$\bar{F}_x$
.- AAndré Caldas @andrecaldas
Puxa... nem pra puxar o saco... :-(
- BDouglas Santos @bispo
Estava com alguma dificuldade em escrever aqui, por isso fiz no texstudio e coloquei a o png do que tinha feito junto com o código tbm. De toda forma, acho que tirando talvez a escrita, minha resposta está ok, (ou será que não? kkkk rindo de nervoso)
- AAndré Caldas @andrecaldas
Kkkk. Acho que sua resposta tá boa. Eu tô falando de puxar o saco justamente porque no vídeo eu critico o uso de $(\lambda \in \Lambda)$. :-)
Mas é só brincadeira. Fique à vontade pra responder como quiser.
- VEm resposta aandrecaldas⬆:VITORIA CHAVES FERNANDES @VitoriaC
Queremos provar que $\cap \mathcal{F}= \overline{\cap \mathcal{F}}$, para isso precisamos provar que:
a) $\cap \mathcal{F} \subseteq \overline{\cap \mathcal{F}}$
b) $\overline{\cap \mathcal{F}}\subseteq \cap \mathcal{F}$Note que a primeira inclusão sai de imediato da definição. Então só precisamos provar que:
$\overline{\cap \mathcal{F}} \subseteq \cap F.$
Seja $x \in \overline{\cap \mathcal{F}}$, pela definição de fecho, temos que para toda vizinhança $x$, $V\cap \mathcal{F} \neq \emptyset$ o que implica que $x \in V$ e $x \in \mathcal{F}$.
Logo, $x \in \cap \mathcal{F}$.
Daí,
$\overline{\cap \mathcal{F}}\subseteq \cap \mathcal{F}$ como queriamos provar.Obs: Tentei responder sem olhar as respostas dos colegas. Agora, irei comparar a minha ideia com o que foi postado aqui.
- AAndré Caldas @andrecaldas
Antigamente, eu também costumava escrever $V \cap \mathcal{F}$. Hoje em dia, prefiro escrever $\mathcal{F}|_V$. Isso, pra não esquecer que $\mathcal{F}$ é uma família de conjuntos. Por exemplo, $x \in \mathcal{F}$ é um pouco estranho.
Faltou um pouco explicar direito o que é o $V$. (apesar de eu ter entendido)
Vocês não precisam responder o que já foi respondido. O melhor é incrementar a respostas que já estão lá. A menos que a sua seja realmente diferente. Você pode fazer comentários e tentar melhorar a do colega.
Vocês também não precisam se estressar em querer responder tudo. Amanhã vou explicar melhor como vai ser a dinâmica do fórum e da avaliação.
- VVITORIA CHAVES FERNANDES @VitoriaC
Ok, professor. Obrigada por explicar um pouco como irá funcionar a dinâmica aqui no fórum, eu estava um pouco perdida.