トポロジカルスペース(空間)、サブスペース(部分空間)のサブセット(部分集合)に対して、サブセット(部分集合)のサブスペース(部分空間)上のクロージャー(閉包)はサブセット(部分集合)のベーススペース(空間)上のクロージャー(閉包)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)、任意のサブスペース(部分空間)の任意のサブセット(部分集合)に対して、当該サブセット(部分集合)の当該サブスペース(部分空間)上のクロージャー(閉包)は当該サブセット(部分集合)の当該ベーススペース(空間)上のクロージャー(閉包)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:
\(T'\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T\): \(\in \{T' \text{ の全てのトポロジカルサブスペース(部分空間)たち }\}\)
\(S\): \(\subseteq T\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(\overline{S}^T \subseteq \overline{S}^{T'}\)、ここで、\(\overline{S}^T\)は\(S\)の\(T\)上のクロージャー(閉包)であり、\(\overline{S}^{T'}\)は\(S\)の\(T'\)上のクロージャー(閉包)である
//
2: 注
当該等号は必ずしも成立しない。
例えば、\(T' = \mathbb{R}\)をユークリディアントポロジーを持つもの、\(T = (-1, 1)\)、\(S = (-1, 1)\)としよう、すると、\(\overline{S}^T = (-1, 1) \subset [-1, 1] = \overline{S}^{T'}\)。
3: 証明
全体戦略: ステップ1: \(S \subseteq \overline{S}^{T'} \cap T\)であり、\(\overline{S}^{T'} \cap T\)は\(T\)上でクローズド(閉)であることを見、\(\overline{S}^T \subseteq \overline{S}^{T'} \cap T \subseteq \overline{S}^{T'}\)であることを見る。
ステップ1:
\(S \subseteq \overline{S}^{T'}\)。
\(S \subseteq T\)であるから、\(S \subseteq \overline{S}^{T'} \cap T\)。
\(\overline{S}^{T'}\)は\(T'\)上でクローズド(閉)であるから、\(\overline{S}^{T'} \cap T\)は\(T\)上でクローズド(閉)である、任意のトポロジカルサブスペース(部分空間)上の任意のサブセット(部分集合)はクローズド(閉)である、もしも、ベーススペース(空間)上のあるクローズドセット(閉集合)であってそれの当該サブスペース(部分空間)とのインターセクション(共通集合)が当該サブセット(部分集合)であるものがある場合、そしてその場合に限って、という命題によって。
\(\overline{S}^T\)は、\(T\)の、\(S\)を包含する全てのクローズドサブセット(閉部分集合)たちのインターセクション(共通集合)であるから、\(\overline{S}^T \subseteq \overline{S}^{T'} \cap T\)。
しかし、\(\overline{S}^T \subseteq \overline{S}^{T'} \cap T \subseteq \overline{S}^{T'}\)。