セット(集合)に対して、トポロジーたちのインターセクション(共通集合)はトポロジーであることの記述/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
- 読者は、トポロジーの定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のセット(集合)に対して、任意のトポロジーたちのインターセクション(共通集合)はトポロジー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:
\(S\): \(\in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\)
\(\{O_j \vert j \in J\}\): \(O_j \in \{S \text{ に対する全てのトポロジーたち }\}\)、ここで、\(J \in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(O\): \(= \cap_{j \in J} O_J\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(O \in \{S \text{ に対する全てのトポロジーたち }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: \(O\)は、トポロジーであるためのコンディションたちを満たすことを見る。
ステップ1:
\(O\)はトポロジーであるためのコンディションたちを満たすことを見よう。
1) \(\emptyset \in O\)および\(S \in O\): \(\emptyset \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\(\emptyset \in O\); \(S \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\(S \in O\)。
2) 任意の\(U_1 \in O\)および任意の\(U_2 \in O\)に対して、\(U_1 \cap U_2 \in O\): \(U_1, U_2 \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\(U_1 \cap U_2 \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\(U_1 \cap U_2 \in O\)。
3) 任意の\(U_l \in O\)、ここで、\(l \in L\)、ここで、\(L\)は必ずしもカウンタブル(可算)でない任意のインデックスセット(集合)、に対して、\((\cup_{l \in L} U_L) \in O\): \(U_l \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\((\cup_{l \in L} U_l) \in O_j\)、各\(j \in J\)に対して、したがって、\((\cup_{l \in L} U_l) \in O\)。