高校数学の質問スレPART367
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0095132人目の素数さん
2014/02/21(金) 10:25:47.89単位円C:x^2+y^2=1上の、x、y両軸を除く第三象限にあるような点全体の集合をSとする。
(1)、区間(π、(3/2)π)をI=(π、(3/2)π)で表す。SからIへの連続な全単射が存在することを示す。
区間Iで定義されるような、動径1の極座標の偏角(これはれっきとした用語らしい)
について、異なる2つの任意の偏角θ_1、θ_2∈I に対して共に或るSの2点
P_1(cosθ_1、sinθ_1)、P_2(cosθ_2、sinθ_2)∈S が定まり、このときP_1、P_2は異なる。
一方、Cの半径は1だから、任意の点P∈Sに対して、或る偏角θ∈I が対応してPの座標はP(cosθ、sinθ)となる。
よって、全単射f:I→S θ→(cosθ、sinθ) が存在し、その逆写像f^{-1}:S→I (cosθ、sinθ)→θは全単射である。
変数tの関数g(t)=tは、区間I 即ち 区間π<t<(3/2)π で連続だから、全単射fは連続な全単射である。
従ってfの逆写像f^{-1}:S→I (cosθ、sinθ)→θ もまた連続な全単射である。
(2)、区間(-∞、-1)をI'=(-∞、-1)と表す。すると、2つの区間I、I'は共に非可算無限集合であるから、
IからI'への全単射hが存在する。区間π<t<(3/2)πにおいて(1)のfと同様のことを考えると、全単射h:I→I'は連続である。
(3)、2つの全単射f^{-1}:S→I (cosθ、sinθ)→θ、 h:I→I' θ'→x は共に連続であるから、
f^{-1}とhの合成を考えると、連続な全単射 f^{-1}○h:S→I' (cosθ、sinθ)→x を得る。
(1)、(2)、(3)と段階を踏んで考えると、x、y両軸を除く第三象限にあるC上の点と、
区間-∞<x<-1上の点との間には連続な全単射がある。
>>>88 そうですか。では全単射連続関数の利用の方の説明をお願いします。
何をしてほしいのか分からない。
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