2025年12月28日日曜日

1527: トポロジカルスペース(空間)およびいくつかのコネクテッド(連結された)コンポーネントたちを除いてできたサブスペース(部分空間)に対して、残されたコネクテッド(連結された)コンポーネントたちはサブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)コンポーネントたちである

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トポロジカルスペース(空間)およびいくつかのコネクテッド(連結された)コンポーネントたちを除いてできたサブスペース(部分空間)に対して、残されたコネクテッド(連結された)コンポーネントたちはサブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)コンポーネントたちであることの記述/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、任意のトポロジカルスペース(空間)およびいくつかの任意のコネクテッド(連結された)コンポーネントたちを除いてできたサブスペース(部分空間)に対して、残されたコネクテッド(連結された)コンポーネントたちは当該サブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)コンポーネントたち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:
\(T'\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(S'\): \(= \{C_j \in \{T' \text{ の全てのコネクテッド(連結された)コンポーネントたち }\} \vert j \in J\}\)
\(S\): \(\subset S'\)
\(T\): \(= \cup S \subset T'\)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:
\(S = \{T \text{ の全てのコネクテッド(連結された)コンポーネントたち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: 各\(C_j \in S\)は\(T\)上でコネクテッド(連結された)であることを見る; ステップ2: 各\(j \neq l\)に対して、\(C_j\)内の各ポイントは\(C_l\)内のどのポイントにも\(T\)上においてコネクテッド(連結された)でないことを見る; ステップ3: 本命題を結論する。

ステップ1:

各\(C_j \in S\)は\(T\)上においてコネクテッド(連結された)である、トポロジカルサブスペース(部分空間)たちの任意のネストにおいて、任意のサブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)性は、当該サブスペース(部分空間)がサブスペース(部分空間)であるとみなされる元のスーパースペース(空間)に依存しないという命題によって。

ステップ2:

\(j \neq l\)を満たす各\(j, l \in J\)に対して、\(C_j\)内の各ポイントは\(C_l\)内のどのポイントにも\(T\)上においてコネクテッド(連結された)でないことを見よう。

ある\(c_j \in C_j\)がある\(c_l \in C_l\)へ\(T\)上においてコネクテッド(連結された)であったと仮定しよう。

\(T\)の以下を満たすあるコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)\(T^` \subseteq T\)、つまり、\(c_j, c_l \in T^`\)、があることになる。

\(T^`\)は\(T'\)のコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)であることになる、トポロジカルサブスペース(部分空間)たちの任意のネストにおいて、任意のサブスペース(部分空間)のコネクテッド(連結された)性は、当該サブスペース(部分空間)がサブスペース(部分空間)であるとみなされる元のスーパースペース(空間)に依存しないという命題によって、それが意味することになるのは、\(c_j\)と\(c_l\)は\(T'\)上においてコネクテッド(連結された)であったということ、\(c_j\)と\(c_l\)は\(T'\)の同一コネクテッド(連結された)コンポーネント内になかったということに反する矛盾。

したがって、\(j \neq l\)を満たす各\(j, l \in J\)に対して、\(C_j\)内の各ポイントは\(C_l\)内のどのポイントにも\(T\)上においてコネクテッド(連結された)でない。

ステップ3:

したがって、各\(C_j\)は、\(T\)のあるコネクテッド(連結された)サブスペース(部分空間)でより大きくできないものである、したがって、\(C_j\)は\(T\)のコネクテッド(連結された)コンポーネントである、任意のコネクテッド(連結された)トポロジカルコンポーネントは、より大きくはできない任意のコネクテッド(連結された)トポロジカルサブスペース(部分空間)に他ならないという命題によって。


参考資料


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