Здравствуйте
Сформулирую такую теорему: если монотонная последовательность
![$\{f_n(x)\}$ $\{f_n(x)\}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/b/9/1b918354504574635b141847b0885c6882.png)
непрерывных числовых функций на счетно компактном топологическом пространстве
![$K$ $K$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/6/3/d6328eaebbcd5c358f426dbea4bdbf7082.png)
поточечно сходится к непрерывной функции
![$f(x)$ $f(x)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/9/9/7997339883ac20f551e7f35efff0a2b982.png)
, то сходимость равномерна.
Ясно, что в случае компактного пространства следует рассмотреть
![$\varphi_n(x)=|f(x)-f_n(x)|$ $\varphi_n(x)=|f(x)-f_n(x)|$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/e/2/5e2918e07affed6d65ee6ba2c11de7b982.png)
и
![$D_n=\{x \in K | \varphi_n(x)<\varepsilon\}$ $D_n=\{x \in K | \varphi_n(x)<\varepsilon\}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/a/9/3a965ee9982c45fa77ccfc06c32452aa82.png)
. Всякое
![$D_n$ $D_n$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/7/bb793be460ed9597219f621d685695b682.png)
будет открыто в
![$K$ $K$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/6/3/d6328eaebbcd5c358f426dbea4bdbf7082.png)
. Кроме того,
![$\{\varphi_n\} \searrow 0$ $\{\varphi_n\} \searrow 0$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/1/8/f18bc1cb89782c0d2849650302c0ab5382.png)
. Следовательно,
![$\{D_n\}\nearrow$ $\{D_n\}\nearrow$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/b/82b7e4cbc12c5dae20070b18bda72d7d82.png)
. Поскольку
![$K$ $K$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/6/3/d6328eaebbcd5c358f426dbea4bdbf7082.png)
компакт,
![$\exists \{D_{n_1}, ..., D_{n_j}\}$ $\exists \{D_{n_1}, ..., D_{n_j}\}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/d/b/9dbc638a797e9a01e302ada8f50825cd82.png)
такая, что
![$D_{n_j}$ $D_{n_j}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/3/8/1385d9f8ce2ce61911ff57c1abe08eb382.png)
покроет весть
![$K$ $K$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/6/3/d6328eaebbcd5c358f426dbea4bdbf7082.png)
. Отсюда,
![$\forall n \geqslant{n_j} \, \, \forall x \in K \, \, |f(x) -{f_n}(x)| ={\varphi _n}(x) < \varepsilon$ $\forall n \geqslant{n_j} \, \, \forall x \in K \, \, |f(x) -{f_n}(x)| ={\varphi _n}(x) < \varepsilon$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/9/d/d9d4db3fb0ce20e4c7d8a8d08a9d518782.png)
.
Догадываюсь, что для счетно компактного пространства стоит взять счетную систему открытых множеств
![$\{G_n\}$ $\{G_n\}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/8/6/286717043942decdaa24302123dba8df82.png)
, покрывающих
![$K$ $K$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/6/3/d6328eaebbcd5c358f426dbea4bdbf7082.png)
, и доказательство проводить по аналогии. Интересно, правильно ли такое рассуждение, и если да, то какими нужно выбрать
![$G_n$ $G_n$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/3/6334d9475707eec68c2ecea2d51f8a2882.png)
?