Risoluzione dell'Esercizio 1
Nella topologia euclidea un intorno aperto di p è un intervallo del tipo
(p-e, p+e )
con e Î R+.
Nella topologia cofinita un intorno aperto può essere della forma
R \ {a1, …, an}
con ai¹ p, " i = 1, …, n; con n finito.
In R con la topologia cofinita ogni aperto che contiene un punto p è anche intorno di p per definizione di intorno. Sia U intorno di p, per definizione esiste un aperto A tale che pÎAÍU, ma A è della forma R \ {a1, …, an} con n finito, assumiamo che esiste xÎU tale che xÏA (altrimenti U=A è avremmo già l'asserto), da cui x = ai per un certo i = 1,…, n; in questo modo U risulta della forma R \ {a1, …, ai - 1, ai + 1, …, an} che è un aperto.
Risoluzione dell'Esercizio 2
E' molto semplice vedere che la famiglia di intorni di x, {[x-r, x+r]} r>0 è una base, infatti per ogni intorno U di x, basta prendere un r abbastanza piccolo in modo che
[x-r, x+r] Í U.
La famiglia B={[x-r, +¥ )} r>0 non è base di intorni di x, infatti l'intervallo [x-1, x+1] è intorno di x, ma non esiste alcun VÎB tale che VÎ[x-1, x+1].
Risoluzione dell'Esercizio 3
xÎ A1 Í N1
xÎ A2 Í N2
N1Ç N2 è anch'esso un intorno di x, perché A1 Ç A2 è un aperto tale che
x Î A1 Ç A2 Í N1Ç N2.
x Î A Í N Ì M.
Risoluzione dell'Esercizio 4
Supponiamo per assurdo che À = {Un} nÎ N sia una base numerabile di intorni di un punto x0 di R. Ciascun Un è della forma Un = R \ {an1, …, ans} .
Poiché l'insieme
è numerabile ed R non lo è Þ $ a Î R con a Ï G. Ma allora R \ {a} è un intorno di x0 che non contiene alcuno degli Un Î À .