セカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)はコンパクトである、もしも、それがカウンタブル(可算)にコンパクトである場合、そしてその場合に限って、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、セカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、コンパクトトポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、カウンタブル(可算)にコンパクトなトポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、任意のセカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)上で、任意のサブセット(部分集合)の任意のオープンカバー(開被覆)はカウンタブル(可算)サブカバーを持つという命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のセカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)はコンパクトである、もしも、それがカウンタブル(可算)にコンパクトである場合、そしてその場合に限って、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:
\(T\): \(\in \{\text{ 全てのセカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(T \in \{\text{ 全てのコンパクトトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(\iff\)
\(T \in \{\text{ 全てのカウンタブル(可算)にコンパクトなトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: 任意のセカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)上で、任意のサブセット(部分集合)の任意のオープンカバー(開被覆)はカウンタブル(可算)サブカバーを持つという命題を適用する; ステップ1: \(T\)はコンパクトであると仮定する; ステップ2: \(T\)はカウンタブル(可算)にコンパクトであることを見る; ステップ3: \(T\)はカウンタブル(可算)にコンパクトであると仮定する; ステップ4: \(T\)はコンパクトであることを見る。
ステップ1:
\(T\)はコンパクトであると仮定しよう。
ステップ2:
\(T\)はカウンタブル(可算)にコンパクトである、なぜなら、\(T\)の任意のカウンタブル(可算)オープンカバー(開近傍)に対して、それは、\(T\)のあるオープンカバー(開被覆)である、したがって、あるファイナイト(有限)サブカバー(部分被覆)がある、なぜなら、\(T\)はコンパクトである。
ステップ3:
\(T\)はカウンタブル(可算)にコンパクトであると仮定しよう。
ステップ4:
\(T\)の任意のオープンカバー(開被覆)に対して、あるカウンタブル(可算)サブカバー(部分被覆)がある、任意のセカンドカウンタブル(可算)トポロジカルスペース(空間)上で、任意のサブセット(部分集合)の任意のオープンカバー(開被覆)はカウンタブル(可算)サブカバーを持つという命題によって。
\(T\)はカウンタブル(可算)にコンパクトであるから、当該カウンタブル(可算)サブカバー(部分被覆)のあるファイナイト(有限)サブカバー(部分被覆)がある。
しかし。当該ファイナイト(有限)サブカバー(部分被覆)は、元のオープンカバー(開被覆)のあるファイナイト(有限)サブカバー(部分被覆)である。
したがって、\(T\)はコンパクトである。