-- множество всех функций
с топологией
поточечной сходимости. Доказать, что
-- компактное топологическое пространство, не являющееся секвенциально компактным.
Со вторым проблем не возникло. Как быть с компактностью?
База топологии -- это всевозможные конечные пересечения множеств
, где
Попробовал по определению. Если взять произвольное покрытие и взять из него некоторую окрестность
, то в ней не достаёт функций, проходящих в точках
достаточно далеко от
. Можно взять одну из таких функций и добавить окрестность из покрытия, содержащую её. Проделав это несколько раз, можно получить систему окрестностей, в которой есть функция, имеющая, например, в
любое заданное значение. Но при этом появится куча других
, поведение в которых мы никак не контролируем. Если и далее добавлять окрестности для
,
и т.п., то вряд ли полученное подпокрытие (если оно вообще получится) будет конечным. Такой подход к построению не выглядит многообещающе.
Метод от противного тоже не принёс плодов. Возможно, есть теорема, которая упрощает решение этой задачи, но я её не сумел отыскать.