2026年2月23日月曜日

1636: メトリックスペース(計量付き空間)は\(T_1\)トポロジカルスペース(空間)である

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メトリックスペース(計量付き空間)は\(T_1\)トポロジカルスペース(空間)であることの記述/証明

話題


About: メトリックスペース(計量付き空間)
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、任意のメトリックスペース(計量付き空間)で当該メトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーを持つものは\(T_1\)トポロジカルスペース(空間)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:
\(M\): \(\in \{\text{ 全てのメトリックスペース(計量付き空間)たち }\}\)で、当該メトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーを持つもの
//

ステートメント(言明)たち:
\(M \in \{\text{ 全ての } T_1 \text{ トポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(M\)は、\(T_1\)であるためのコンディションを満たすことを見る。

ステップ1:

\(m_1, m_2 \in M\)を、\(m_1 \neq m_2\)を満たす任意のものとしよう。

\(0 \lt dist (m_1, m_2)\)、メトリック(計量)の定義によって。

\(B_{m_1, dist (m_1, m_2) / 2} \subseteq M\)を取ろう、それは、\(m_1\)のあるオープンネイバーフッド(開近傍)である、メトリック(計量)によってインデュースト(誘導された)トポロジーの定義に対する"注"によって。

\(m_2 \notin B_{m_1, dist (m_1, m_2) / 2}\)、なぜなら、\(dist (m_1, m_2) / 2 \le dist (m_1, m_2)\)。

したがって、\(M\)はある\(T_1\)トポロジカルスペース(空間)である。


参考資料


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