2024年12月1日日曜日

879: トポロジカルスペース(空間)に対して、サブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのユニオン(和集合)はサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)内に包含されている

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トポロジカルスペース(空間)に対して、サブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのユニオン(和集合)はサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)内に包含されていることの記述/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、任意のトポロジカルスペース(空間)および任意のサブセット(部分集合)たちの任意のセット(集合)に対して、当該サブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのユニオン(和集合)は当該サブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)内に包含されてい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:
\(T\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(\{S_\beta \subseteq T \vert \beta \in B\}\): \(B \in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\cup_{\beta \in B} \overline{S_\beta} \subseteq \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)、ここで、上線たちはクロージャー(閉包)たちを記す。
//


2: 自然言語記述


任意のトポロジカルスペース(空間)\(T\)、任意のサブセット(部分集合)たちの任意のセット(集合)\(\{S_\beta \subseteq T \vert \beta \in B\}\)、ここで、\(B\)はアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)、\(\cup_{\beta \in B} \overline{S_\beta} \subseteq \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)、ここで、上線たちはクロージャー(閉包)たちを記す。


3: 証明


全体戦略: ステップ1: 各\(p \in \cup_{\beta \in B} \overline{S_\beta}\)に対して、以下を満たすある\(\beta \in B\)、つまり、\(p \in \overline{S_\beta}\)、を取り、2つのケースたちを挙げる、ケース1: \(p \in S_\beta\); ケース2: \(p \notin S_\beta\)および\(p\)は\(S_\beta\)のあるアキューミュレーションポイント(集積点)である; ステップ2: ケース1に対して、\(p \in \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)であることを見る; ステップ3: ケース2に対して、\(p \in \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)であることを見る; ステップ4: 本命題を結論する。

ステップ1:

各\(p \in \cup_{\beta \in B} \overline{S_\beta}\)に対して、\(p \in \overline{S_\beta}\)、ある\(\beta \in B\)に対して。

\(p \in S_\beta\)または(\(p \notin S_\beta\)および\(p\)は\(S_\beta\)のアキューミュレーションポイント(集積点)である)、任意のサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)はサブセット(部分集合)とサブセット(部分集合)のアキューミュレーションポイント(集積点)たちセット(集合)のユニオン(和集合)であるという命題によって。

ステップ2:

\(p \in S_\beta\)である時、\(p \in \cup_{\beta \in B} S_\beta\)、したがって、\(p \in \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)。

ステップ3:

\(p \notin S_\beta\)および\(p\)は\(S_\beta\)のアキューミュレーションポイント(集積点)である時、\(p\)の各ネイバーフッド(近傍)\(N_p \subseteq T\)に対して、\(N_p \cap S_\beta \neq \emptyset\)、したがって、\(N_p \cap (\cup_{\beta \in B} S_\beta) \neq \emptyset\)、したがって、\(p\)は\(\cup_{\beta \in B} S_\beta\)のアキューミュレーションポイント(集積点)である。したがって、\(p \in \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)。

ステップ4:

したがって、\(\cup_{\beta \in B} \overline{S_\beta} \subseteq \overline{\cup_{\beta \in B} S_\beta}\)である。


参考資料


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