2025年6月29日日曜日

1179: ディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)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)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)はサブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)である

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ディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)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)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)はサブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)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、任意のディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)トポロジカルスペース(空間)に対して、任意のサブセット(部分集合)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)は当該サブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)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:
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{T_j \vert j \in J\}\): \(T_j \in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T\): \(= \coprod_{j \in J} T_j\)
\(\{S_j \subseteq T_j \vert j \in J\}\):
//

ステートメント(言明)たち:
\(\overline{\coprod_{j \in J} S_j} = \coprod_{j \in J} \overline{S_j}\)、ここで、第1のオーバーラインは\(T\)上のクロージャー(閉包)であり、第2オーバーラインは\(T_j\)上のクロージャー(閉包)である
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(\overline{\coprod_{j \in J} S_j} \subseteq \coprod_{j \in J} \overline{S_j}\)であることを見る; ステップ2: \(\coprod_{j \in J} \overline{S_j} \subseteq \overline{\coprod_{j \in J} S_j}\)であることを見る。

ステップ1:

\(\coprod_{j \in J} S_j \subseteq \coprod_{j \in J} \overline{S_j}\)、そして、右辺は\(T\)上でクローズド(閉)である、ディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)トポロジーの定義によって。

したがって、\(\overline{\coprod_{j \in J} S_j} \subseteq \coprod_{j \in J} \overline{S_j}\)、トポロジカルスペース(空間)のサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)の定義によって。

ステップ2:

\(p \in \coprod_{j \in J} \overline{S_j}\)を任意のものとしよう。

\(p \in \overline{S_j}\)、ある\(j\)に対して。

\(U_p \subseteq T\)を\(p\)の任意のオープンネイバーフッド(開近傍)としよう。

\(U_p \cap T_j\)は\(T_j\)上でオープン(開)である、ディスジョイント(互いに素な)ユニオン(和集合)トポロジーの定義によって、そして、\(p \in U_p \cap T_j\)。

したがって、\(U_p \cap T_j\)は\(p\)の\(T_j\)上におけるオープンネイバーフッド(開近傍)である。

\(U_p \cap T_j \cap S_j \neq \emptyset\)、なぜなら、\(p \in \overline{S_j}\)、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。

したがって、\(U_p \cap \coprod_{j \in J} S_j \neq \emptyset\)。

したがって、\(p \in \overline{\coprod_{j \in J} S_j}\)、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。

したがって、\(\coprod_{j \in J} \overline{S_j} \subseteq \overline{\coprod_{j \in J} S_j}\)。

したがって、\(\overline{\coprod_{\alpha \in A} S_\alpha} = \coprod_{\alpha \in A} \overline{S_\alpha}\)。


参考資料


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