2025年6月15日日曜日

1160: ハウスドルフトポロジカルスペース(空間)のサブスペース(部分空間)はハウスドルフである

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ハウスドルフトポロジカルスペース(空間)のサブスペース(部分空間)はハウスドルフであることの記述/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、任意のハウスドルフトポロジカルスペース(空間)の任意のサブスペース(部分空間)はハウスドルフ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:
\(T'\): \(\in \{\text{ 全てのハウスドルフトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T\): \(\subseteq T'\)でサブスペース(部分空間)トポロジーを持つもの
//

ステートメント(言明)たち:
\(T \in \{\text{ 全てのハウスドルフトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: 任意の\(t_1, t_2 \in T\)で\(t_1 \neq t_2\)を満たすものたちおよび\(t_1, t_2\)の以下を満たすあるオープンネイバーフッド(開近傍)たち\(U'_{t_1}, U'_{t_2} \subseteq T'\)、つまり、\(U'_{t_1} \cap U'_{t_2} = \emptyset\)、を取る; ステップ2: \(U'_{t_1} \cap T, U'_{t_2} \cap T \subseteq T\)は\(t_1\)および\(t_2\)のオープンネイバーフッド(開近傍)たちであり、\((U'_{t_1} \cap T) \cap (U'_{t_2} \cap T) = \emptyset\)であることを見る。

ステップ1:

\(t_1, t_2 \in T\)を\(t_1 \neq t_2\)を満たす任意のものたちとしよう。

\(t_1\)および\(t_2\)の以下を満たすあるオープンネイバーフッド(開近傍)たち\(U'_{t_1}, U'_{t_2} \subseteq T'\)、つまり、\(U'_{t_1} \cap U'_{t_2} = \emptyset\)、がある。

ステップ2:

\(U'_{t_1} \cap T \subseteq T\)は\(t_1\)のオープンネイバーフッド(開近傍)である、なぜなら、それは、\(T\)上でオープン(開)であり、\(t_1 \in U'_{t_1} \cap T\)。

\(U'_{t_2} \cap T \subseteq T\)は\(t_2\)のオープンネイバーフッド(開近傍)である、同様に。

\((U'_{t_1} \cap T) \cap (U'_{t_2} \cap T) = \emptyset\)、なぜなら、\((U'_{t_1} \cap T) \cap (U'_{t_2} \cap T) \subseteq U'_{t_1} \cap U'_{t_2} = \emptyset\)。

したがって、\(T\)はハウスドルフである。


参考資料


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