別々のコネクテッド(連結された)コンポーネントたち上の2ポイントたちはパスコネクテッド(連結された)でないことの記述/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
- 読者は、コネクテッド(連結された)トポロジカルコンポーネントの定義を知っている。
- 読者は、2ポイントたちのトポロジカルパスコネクテッド(連結された)性の定義を知っている。
- 読者は、任意の2ポイントたちは任意のトポロジカルスペース(空間)上でパスコネクテッド(連結された)である、もしも、当該トポロジカルスペース(空間)上に当該2ポイントたちをコネクト(連結)するパスがある場合、そしてその場合に限ってという命題を認めている。
- 読者は、任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)について、当該ドメイン(定義域)の任意のコネクテッド(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)上でコネクテッド(連結された)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のトポロジカルスペース(空間)の任意のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)はあるコネクテッド(連結された)コンポーネント内に包含されているという命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、複数のコネクテッド(連結された)コンポーネントたちを持つ任意のトポロジカルスペース(空間)に対して、任意の別々のコネクテッド(連結された)コンポーネントたち上の任意の2ポイントたちはパスコネクテッド(連結された)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)\(T\)で複数のコネクテッド(連結された)コンポーネントたち\(\{S_\alpha\}\)を持つものに対して、任意の2ポイントたち\(p_1 \in S_{\alpha'}\)および\(p_2 \in S_{\alpha''}\)、ここで、\(\alpha' \neq \alpha''\)、は\(T\)上でパスコネクテッド(連結された)でない。
2: 証明
\(p_1\)と\(p_2\)は\(T\)上でパスコネクテッド(連結された)であったと仮定しよう。以下を満たすあるパス\(\lambda: I \to T\)、つまり、\(\lambda (0) = p_1\)および\(\lambda (1) = p_2\)、があることになる、任意の2ポイントたちは任意のトポロジカルスペース(空間)上でパスコネクテッド(連結された)である、もしも、当該トポロジカルスペース(空間)上に当該2ポイントたちをコネクト(連結)するパスがある場合、そしてその場合に限ってという命題によって。\(I\)はコネクテッド(連結された)であり、\(\lambda (I)\)は\(T\)上でコネクテッド(連結された)であることになる、任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)について、当該ドメイン(定義域)の任意のコネクテッド(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)上でコネクテッド(連結された)であるという命題によって。\(\lambda (I)\)はどの1つのコネクテッド(連結された)コンポーネントにも包含されていないことになるので、\(\lambda (I)\)は\(T\)上でコネクテッド(連結された)でないことになる、任意のトポロジカルスペース(空間)の任意のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)はあるコネクテッド(連結された)コンポーネント内に包含されているという命題によって、矛盾。したがって、\(p_1\)と\(p_2\)は\(T\)上でパスコネクテッド(連結された)でない。