2023年12月24日日曜日

439: ドメイン(定義域)のパスコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)のコンティニュアス(連続)イメージ(像)はコドメイン(余域)上でパスコネクテッド(連結された)である

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ドメイン(定義域)のパスコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)のコンティニュアス(連続)イメージ(像)はコドメイン(余域)上でパスコネクテッド(連結された)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、任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)のドメイン(定義域)の任意のパスコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)のイメージ(像)はコドメイン(余域)上でパスコネクテッド(連結された)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)たち\(T_1, T_2\)、任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)\(f: T_1 \to T_2\)、任意のパスコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)\(T_3 \subseteq T_1\)に対して、イメージ(像)\(f (T_3)\)は\(T_2\)上でパスコネクテッド(連結された)である。


2: 証明


任意のポイントたち\(p_1, p_2 \in f (T_3)\)に対して、以下を満たすあるパス\(\lambda: [0, r] \to f (T_3)\)、つまり、\(p_1 = \lambda (0)\)および\(p_2 = \lambda (r)\)、があるか?\(f^{-1} (p_i) \cap T_3\)から任意のポイントを\(p'_i\)として取ることができる。\(T_3\)パスコネクテッド(連結された)であるから、以下を満たすあるパス\(\lambda': [0, 1] \to T_3\)、つまり、\(\lambda' (0) = p'_1\)および\(\lambda' (1) = p'_2\)、がある。\(\lambda:= f \vert_{T_3} \circ \lambda': [0, 1] \to T_3 \to f (T_3)\)を定義しよう、それは、コンティニュアス(連続)である、コンティニュアス(連続)マップ(写像)たちのコンポジション(合成)として(\(f \vert_{T_3}\)はコンティニュアス(連続)である、任意のコンティヌアス(連続)マップ(写像)の、ドメイン(定義域)およびコドメイン(余域)についてのリストリクション(制限)はコンティヌアス(連続)であるという命題によって)、そして、\(\lambda (0) = p_1\)および\(\lambda (1) = p_2\)。


3: 注


もしも、当該ドメイン(定義域)がパスコネクテッド(連結された)トポロジカルスペース(空間)である場合、ドメイン(定義域)はそれ自身のパスコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)である、したがって、任意のパスコネクテッド(連結された)トポロジカルスペース(空間)のイメージ(像)はパスコネクテッド(連結された)である。


参考資料


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