クローズドセット(閉集合)マイナスオープンセット(開集合)はクローズド(閉)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、クローズドセット(閉集合)の定義を知っている。
- 読者は、オープン(開)であることのローカル基準を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、 任意のクローズドセット(閉集合)マイナス任意のオープンセット(開集合)はクローズド(閉)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)\(T\)、任意のクローズドセット(閉集合)\(C \subseteq T\)、任意のオープンセット(開集合)\(U \subseteq T\)に対して、当該クローズドセット(閉集合)マイナス当該オープンセット(開集合)\(C \setminus U\)は\(T\)上でクローズド(閉)である。
2: 証明
任意のポイント\(p \in T \setminus (C \setminus U)\)に対して、\(p \notin C \setminus U\)。1): \(p \notin C\) または2): \(p \in C \cap U\)。
1)に対して、\(p \in T \setminus C\)、オープン(開)。\(p\)のあるオープン(開)なネイバーフッド(近傍)\(U_p \subseteq T \setminus C\)がある。\(U_p \subseteq T \setminus (C \setminus U)\)?任意のポイント\(p' \in U_p\)に対して、\(p' \notin C\)、したがって、\(p' \notin C \setminus U\)。したがって、はい、\(U_p \subseteq T \setminus (C \setminus U)\)。
2)に対して、\(p\)のあるオープン(開)なネイバーフッド(近傍)\(U_p \subseteq U\)がある。\(U_p \subseteq T \setminus (C \setminus U)\)?任意のポイント\(p' \in U_p\)に対して、\(p' \notin C \setminus U\)。したがって、はい、\(U_p \subseteq T \setminus (C \setminus U)\)。
オープン(開)であることのローカル基準によって、\(T \setminus (C \setminus U)\)はオープン(開)である、したがって、\(C \setminus U\)はクローズド(閉)である。