Lokal konstante Funktion

Die auf R { 0 } {\displaystyle \mathbb {R} \setminus \{0\}} beschränkte Vorzeichenfunktion ist lokal konstant

In der Mathematik heißt eine Funktion f : T M {\displaystyle f\colon T\to M} von einem topologischen Raum T {\displaystyle T} in eine Menge M {\displaystyle M} lokal konstant, wenn für jedes x T {\displaystyle x\in T} eine Umgebung U {\displaystyle U} von x {\displaystyle x} existiert, auf der f {\displaystyle f} konstant ist.

Eigenschaften

  • Jede konstante Funktion ist auch lokal konstant.
  • Jede lokal konstante Funktion von R {\displaystyle \mathbb {R} } in eine beliebige Menge M {\displaystyle M} ist konstant, da R {\displaystyle \mathbb {R} } zusammenhängend ist und nicht durch mindestens zwei disjunkte offene Mengen zu überdecken ist.
  • Jede lokal konstante holomorphe Funktion f : M C {\displaystyle f\colon M\to \mathbb {C} } von einer offenen Menge M {\displaystyle M} in die komplexen Zahlen ist konstant, wenn M {\displaystyle M} ein Gebiet ist, also zusammenhängend ist.
  • Allgemein ist jede lokal konstante Funktion konstant auf jeder Zusammenhangskomponente, für lokal zusammenhängende Räume gilt auch die Umkehrung.
  • Eine Abbildung f : T D {\displaystyle f\colon T\to D} von einem topologischen Raum T {\displaystyle T} in einen diskreten Raum D {\displaystyle D} ist genau dann stetig, wenn sie lokal konstant ist.
  • Jede Abbildung f : D T {\displaystyle f\colon D\to T} von einem diskreten Raum D {\displaystyle D} in einen beliebigen topologischen Raum T {\displaystyle T} ist lokal konstant.
  • Die Menge der lokal konstanten Funktionen auf einem Raum bilden auf natürliche Weise eine Garbe kommutativer Ringe.

Beispiele

  • Die Funktion f : Q Q {\displaystyle f\colon \mathbb {Q} \to \mathbb {Q} } , definiert durch f ( x ) = 0 {\displaystyle f(x)=0} für x < π {\displaystyle x<\pi } und f ( x ) = 1 {\displaystyle f(x)=1} für x > π {\displaystyle x>\pi } ist lokal konstant. (Hierbei geht ein, dass π {\displaystyle \pi } irrational ist, da so { x x < π } {\displaystyle \{x\mid x<\pi \}} und { x x > π } {\displaystyle \{x\mid x>\pi \}} offene Mengen sind, die Q {\displaystyle \mathbb {Q} } überdecken.)
  • Die Funktion g : R { 0 } R {\displaystyle g\colon \mathbb {R} \setminus \{0\}\to \mathbb {R} } , definiert durch g ( x ) = 0 {\displaystyle g(x)=0} für x < 0 {\displaystyle x<0} und g ( x ) = 1 {\displaystyle g(x)=1} für x > 0 {\displaystyle x>0} , ist ebenso lokal konstant.
  • Die Vorzeichenfunktion ist lokal konstant.
  • Treppenfunktionen sind nicht lokal, sondern stückweise konstant.