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$C(\xi,\sigma)$ は各点収束で閉とは限らない(Example XXIV.0.2)

  • $C(\xi,\sigma)$ は各点収束で閉とは限らない(Example XXIV.0.2) #Card
    • 連続写像の列の各点収束極限が連続とは限らない古典的な例は。

$C(I,I)\subset I^I$(単位区間 $I=[0,1]$ 上の連続関数全体)を考える。$f_n(x):=x^n$ は各点収束で $\chi_{{1}}$(${1}$ の特性関数)に収束するが、これは明らかに不連続。

したがって $C(\xi,\sigma)$ は $p(\iota,\nu)$-閉(各点収束位相で閉)とは限らない。これが本章の中心的な問い——「連続写像の空間に、連続性が保たれるような収束を与えるにはどうするか」——の出発点になる。答えが cards/topology/dual-natural-convergence($\sigma$-dual/natural convergence)で、cards/topology/thm-xxiv-1-3-regular-codomain-natural-closed により $\sigma$ が正則なら $C(\xi,\sigma)$ はその収束で閉になる。

一様収束(cards/topology/uniform-convergence-metrizable)でも同じ現象が回避される(連続関数の一様極限は連続)——各点収束の弱さが本質的な原因。