トポロジカルスペース(空間)に対して、スペース(空間)のコンパクトサブセット(部分集合)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)は必ずしもサブスペース(部分空間)上でコンパクトではないことの記述/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
ターゲットコンテキスト
- 読者は、あるトポロジカルスペース(空間)に対して、当該スペース(空間)のあるコンパクトサブセット(部分集合)とあるサブスペース(部分空間)のインターセクション(共通集合)は必ずしも当該サブスペース(部分空間)上でコンパクトでな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たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\(T'\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T\): \(\in \{T' \text{ の全てのトポロジカルサブスペース(部分空間)たち }\}\)
\(K\): \(\in \{T' \text{ の全てのコンパクトサブセット(部分集合)たち }\}\)で、\(\lnot K \subseteq T\)を満たすもの
//
ステートメント(言明)たち:
必ずしも以下ではない、つまり、\(K \cap T \in \{T \text{ の全てのコンパクトサブセット(部分集合)たち }\}\)
//
2: 注
\(K\)が\(T\)内に包含されている時は、\(K \cap T = K\)は不可避に\(T\)上でコンパクトである、ある記事内に記述されているとおり。
3: 証明
全体戦略: ステップ1: ある反例を見る。
ステップ1:
ある反例を見よう。
\(T' = \mathbb{R}\)でユークリディアントポロジーを持つもの、\(T = (0, 1)\)、\(K = [-1, 1]\)としよう。
\(K\)は\(\mathbb{R}\)上でコンパクトである、ハイネ-ボレル定理: 任意のユークリディアントポロジカルスペース(空間)の任意のサブセット(部分集合)はコンパクトである、もしも、それがクローズド(閉)でバウンデッド(有界)である場合、そしてその場合に限ってによって。
\(K \cap T = (0, 1)\)は\(T\)上でコンパクトでない、なぜなら、オープンカバー(開被覆)\(\{(1 / 2, 1), (1 / 4, 1 / 2 + 1 / 4), (1 / 8, 1 / 2 + 1 / 4 + 1 /8), ...\}\)はファイナイト(有限)サブカバー(部分被覆)は持たない、例えば。