トポロジカルサブセット(部分集合)のサブセット(部分集合)としてのコンパクト性はサブスペース(部分空間)としてのコンパクト性に等しいことの記述/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、コンパクトトポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、コンパクトトポロジカルサブセット(部分集合)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サブセット(部分集合)のサブセット(部分集合)としてのコンパクト性はサブスペース(部分空間)としてのコンパクト性に等しい 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)\(T\)および任意のサブセット(部分集合)\(S \subseteq T\)に対して、\(S\)はサブセット(部分集合)としてコンパクトである、もしも、\(S\)がトポロジカルサブスペース(部分空間)としてコンパクトである場合、そして、その場合に限って。
2: 証明
\(S\)はサブセット(部分集合)としてコンパクトであると仮定しよう。\(S\)の\(T\)上の任意のオープンカバー(開被覆)はある有限サブカバー(被覆)を持つ。\(S\)の\(S\)上の任意のオープンカバー(開被覆)\(\{U_\alpha\}\)に対して、\(U_\alpha = U'_\alpha \cap S\)、ここで、\(U'_\alpha\)は\(T\)上のオープンセット(開集合)、である。\(\{U'_\alpha\}\) は\(S\)の\(T\)上のオープンカバー(開被覆)である、したがって、ある有限サブカバー(被覆)\(\{U'_j\}\)がある。すると、\(\{U'_j \cap S\} = \{U_j\}\)は\(\{U_\alpha\}\)の有限サブカバー(被覆)である。
\(S\)はサブスペース(部分空間)としてコンパクトであると仮定しよう。\(S\) の\(S\)上の任意のオープンカバー(開被覆)は有限サブカバー(被覆)を持つ。\(S\)の\(T\)上の任意のオープンカバー(開被覆)\(\{U'_\alpha\}\)に対して、\(\{U_\alpha = U'_\alpha \cap S\}\)は\(S\)の\(S\)上のオープンカバー(開被覆)である、したがって、ある有限サブカバー(被覆)\(U_j\)がある。すると、対応する\(\{U'_j\}\)は\(\{U'_\alpha\}\)の有限サブカバー(被覆)である。