Halbmetrische Räume

Wird Bedingung (i) für metrische Räume zu x=y    d(x,y)=0x=y\implies d(x,y)=0 (kürzer d(x,x)=0d(x,x)=0) abgeschwächt, spricht man von einem halbmetrischen Raum.

Satz 5608K

In halbmetrischen Räumen (M,d)(M,d) kann man folgendermaßen eine Äquivalenzrelation definieren
x y:    d(x,y)=0x~y:\iff d(x,y)=0.(1)
Der Quotientenraum M/ M/~ kann dann eine Metrik einführen, indem man für zwei Äquivalenzklassen [x][x] und [y][y]
d ([x],[y])=d(x,y)d_~([x],[y])=d(x,y)(2)
definiert.

Beweis

Zuerst zeigen wir, dass die Relation (1) eine Äquivalenzrelation ist. Sie ist reflexiv wegen d(x,x)=0d(x,x)=0 und symmetrisch, wegen der Symmetrie der Metrik. Die Transitivität der Relation (1) ergibt sich aus
0d(x,z)d(x,y)+d(y,z)=00\leq d(x,z)\leq d(x,y)+d(y,z)=0(3)
Bleibt zu zeigen, dass d d_~ eine Metrik ist. Es ist offensichtlich d ([x],[x])=0d_~([x],[x])=0.
Wenn andererseits d ([x],[y])=0d_~([x],[y])=0 gilt und z[x]z\in[x] ist, gilt d(y,z)d(x,y)+d(x,z)d(y,z)\leq d(x,y)+d(x,z). Beide rechte Seiten sind jedoch 00, also ist d(y,z)=0d(y,z)=0 und damit z[y]z\in[y]. Also haben wir [x][y][x]\subseteq[y] gezeigt; analog kann man [y][x][y]\subseteq[x] zeigen und erhält damit [x]=[y][x]=[y].
Die Symmetrie und die Dreiecksungleichung bezüglich d d_~ ergeben sich zwanglos aus den entsprechenden Eigenschaften von dd. \qed
 
 

Ich stimme mit der Mathematik nicht überein. Ich meine, daß die Summe von Nullen eine gefährliche Zahl ist.

Stanislaw Jerzy Lec

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