トポロジカルスペース(空間)に対して、ベーシス(基底)とサブスペース(部分空間)のインターセクション(共通集合)はサブスペース(部分空間)に対するベーシス(基底)であることの記述/証明
話題
About: トポロジカルスペース(空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、トポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、トポロジカルスペース(空間)のベーシス(基底)の定義を知っている。
- 読者は、サブスペース(部分空間)トポロジーの定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のトポロジカルスペース(空圧式)に対して、任意のベーシス(基底)と任意のサブスペース(部分空間)のインターセクション(共通集合)はサブスペース(部分空間)に対するベーシス(基底)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。
本体
1: 記述
任意のトポロジカルスペース(空間)\(T\)、任意のベーシス(基底)\(B = \{B_\alpha\}\)、任意のサブセット(部分集合)\(S \subseteq T\)にサブスペース(部分空間)トポロジーを付けたものに対して、当該ベーシス(基底)と当該サブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)\(\{B_\alpha \cap S\}\)は当該サブスペース(部分空間)のベーシス(基底)である。
2: 証明
\(S\)上の任意のオープンセット(開集合)\(U \subseteq S\)に対して、\(U = U' \cap S\)、ここで、\(U' \subseteq T\)は\(T\)上でオープン(開)。任意のポイント\(p \in U\)に対して、\(p \in U'\)なので、以下を満たすある\(B_\alpha\)がある、つまり、\(p \in B_\alpha \subseteq U'\)、ベーシス(基底)の定義によって。\(p \in S\)であるので、\(p \in B_\alpha \cap S \subseteq U' \cap S = U\)。したがって、任意のオープンセット(開集合)\(U \subseteq S\)および任意のポイント\(p \in U\)に対して、以下を満たすある\(B_\alpha \cap S\)、つまり、\(p \in B_\alpha \cap S \subseteq U\)がある、それが意味するのは、\(\{B_\alpha \cap S\}\)は\(S\)に対するベーシス(基底)であるということ、ベーシス(基底)の定義によって。