2023年3月5日日曜日

225: コンプリメントが有限であるオープンセット(開集合)たちと空集合を合わせたものはトポロジーである

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コンプリメントが有限であるオープンセット(開集合)たちと空集合を合わせたものはトポロジーであることの記述/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



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のセット(集合)に対して、サブセット(部分集合)たちのセット(集合)であって、サブセット(部分集合)たちは、コンプリメントが有限であるような全サブセット(部分集合)たちと空集合であるもの、はトポロジーを構成す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


任意のセット(集合)\(S\)に対して、以下を満たすサブセット(部分集合)たちのセット(集合)\(O\)、つまり、\(S_\alpha \in O\)である、もしも、\(S \setminus S_\alpha\)が有限であるまたは\(S_\alpha = \emptyset\)である場合、そしてその場合に限って、はトポロジーを構成する。


2: 証明


\(S \in O\)である、\(S \setminus S = \emptyset\)は有限であるから。\(\emptyset \in O\)である。

\(\cup_\alpha S_\alpha\)は任意の\(\{\alpha\}\)に対してオープン(開)であるか?\(S \setminus \cup_\alpha S_\alpha = \cap_\alpha S \setminus S_\alpha\)、任意のセット(集合)にたいして、任意の、アンカウンタブル(不可算)であるかもしれない数のサブセット(部分集合)たち、のコンプリメント(補集合)たちのインターセクション(共通集合)は、それらサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のコンプリメント(補集合)であるという命題によって。\(S \setminus S_\alpha\)は有限であるから、\(\cap_\alpha S \setminus S_\alpha\)は有限である。

\(\cap_i S_i\)は任意の有限\(\{i\}\)に対してオープン(開)であるか?\(S \setminus \cap_i S_i = \cup_i S \setminus S_i\)、任意のセット(集合)に対して、任意の、アンカウンタブル(不可算)かもしれない数のサブセット(部分集合)たちのコンプリメント(補集合)たちのユニオン(和集合)は、それらサブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)のコンプリメント(補集合)であるという命題によって。\(S \setminus S_i\)は有限であり\(\{i\}\)は有限であるので、\(\cup_i S \setminus S_i\)は有限である。


参考資料


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