2025年8月17日日曜日

1251: オープンマップ(開写像)のコドメインエクステンション(拡張)は必ずしもオープン(開)ではない

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オープンマップ(開写像)のコドメインエクステンション(拡張)は必ずしもオープン(開)ではないことの記述/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



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、あるオープンマップ(開写像)のあるコドメインエクステンション(拡張)は必ずしもオープン(開)では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:
\(T_1\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T'_2\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(T_2\): \(\in \{T'_2 \text{ の全てのトポロジカルサブスペース(部分空間)たち }\}\)
\(f\): \(: T_1 \to T_2\), \(\in \{\text{ 全てのオープンマップ(開写像)たち }\}\)
\(f'\): \(: T_1 \to T'_2, t_1 \mapsto f (t_1)\)
//

ステートメント(言明)たち:
必ずしも以下ではない、つまり、\(f' \in \{\text{ 全てのオープンマップ(開写像)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: ある反例を見る。

ステップ1:

\(T_1 = [0, 1) \subseteq \mathbb{R}\)をユークリディアントポロジカルスペース(空間)\(\mathbb{R}\)のトポロジカルサブスペース(部分空間)、ユークリディアントポロジカルスペース(空間)\(T'_2 = \mathbb{R}\)、\(T_2 = [0, 1) \subseteq T'_2\)、\(f = id\)としよう。

\(f\)はオープン(開)である、なぜなら、それはアイデンティティマップ(恒等写像)である。

しかし、\(f'\)はオープン(開)でない、なぜなら、\([0, 1) \subseteq T_1\)はオープン(開)であるところ、\(f' ([0, 1)) = [0, 1) \subseteq T'_2\)は\(T'_2\)上でオープン(開)でない。


3: 注


任意のオープンサブスペース(開部分空間)の中への任意のオープンマップ(開写像)のコドメインエクステンション(拡張)はオープン(開)であるという命題と比較のこと。

任意のオープンマップ(開写像)の任意のコドメインリストリクション(制限)はオープン(開)であるという命題と比較のこと。


参考資料


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