トポロジカルスペース(空間)に対して、コネクテッド(連結された)コンポーネントは、クワジコネクテッド(ほぼ連結された)コンポーネント内に包含されることの記述/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、トポロジカルコネクテッド(連結された)コンポーネント.
- 読者は、トポロジカルクワジコネクテッド(ほぼ連結された)コンポーネントの定義を知っている。
- 読者は、任意のマップ(写像)のコドメイン(余域)全体のプリイメージ(前像)はドメイン(定義域)全体であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のマップ(写像)に対して、任意の、セット(集合)たちのユニオン(和集合)、のマップ(写像)プリイメージ(前像)は、それらセット(集合)たちのマップ(写像)プリイメージ(前像)たちのユニオン(和集合)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のディスジョイント(互いに素な)サブセット(部分集合)たちの任意のマップ(写像)下のプリイメージ(前像)たちはディスジョイント(互いに素)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のセット(集合)に対して、アンカウンタブル(不可算)かもしれない数の任意のサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)と任意のサブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)は当該サブセット(部分集合)たちの各々と後者サブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)たちのユニオン(和集合)であるという命題を認めている。
- 読者は、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を認めている。
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)に対して、各コネクテッド(連結された)コンポーネントは、対応するクワジコネクテッド(ほぼ連結された)コンポーネント内に包含され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:
\(T\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(C\): \(\in \{T \text{ の全てのコネクテッド(連結された)コンポーネントたち }\}\)
\(C'\): \(\in \{T \text{ の全てのクワジコネクテッド(ほぼ連結された)コンポーネントたち }\}\)で、任意の固定された\(c \in C\)に対して、\(c \in C'\)を満たすもの
//
ステートメント(言明)たち:
\(C \subseteq C'\)
//
任意の固定された\(c \in C\)に対して、\(c \in C'\)を満たす決定された\(C'\)があり、そうした\(C'\)は\(c\)に依存しない、本命題によって。
2: 証明
全体戦略: ステップ1: 任意の固定された\(c \in C\)および\(c \in C'\)を満たす決定された\(C'\)を取る; ステップ2: 各\(c' \in C\)に対して、各\(f \in F\)に対して、\(f (c') = f (c)\)であることを見る。
ステップ1:
任意の固定された\(c \in C\)を取ろう。
\(c \in C'\)を満たす決定された\(C'\)がある、それは、本当に決定される、なぜなら、\(C'\)はあるイクイバレンス(同値)クラスであり、任意のイクイバレンス(同値)クラスたちセット(集合)は、当該セット(集合)のあるディビジョン(分割)である。
ステップ2:
\(f \in F: T \to T'\)を任意のものとしよう。
\(T = f^{-1} (T')\)、任意のマップ(写像)のコドメイン(余域)全体のプリイメージ(前像)はドメイン(定義域)全体であるという命題によって、\(= f^{-1} (\{f (c)\} \cup (T' \setminus \{f (c)\})) = f^{-1} (\{f (c)\}) \cup f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\})\)、任意のマップ(写像)に対して、任意の、セット(集合)たちのユニオン(和集合)、のマップ(写像)プリイメージ(前像)は、それらセット(集合)たちのマップ(写像)プリイメージ(前像)たちのユニオン(和集合)であるという命題によって。
\(f^{-1} (\{f (c)\}) \cap f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) = \emptyset\)、任意のディスジョイント(互いに素な)サブセット(部分集合)たちの任意のマップ(写像)下のプリイメージ(前像)たちはディスジョイント(互いに素)であるという命題によって。
\(f^{-1} (\{f (c)\})\)および\(f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\})\)は\(T\)の何らかのオープンサブセット(開部分集合)たちである、なぜなら、\(T'\)はディスクリート(離散)であり\(f\)はコンティニュアス(連続)である。
\(C = T \cap C = (f^{-1} (\{f (c)\}) \cup f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\})) \cap C = (f^{-1} (\{f (c)\}) \cap C) \cup (f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) \cap C)\)、任意のセット(集合)に対して、アンカウンタブル(不可算)かもしれない数の任意のサブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)と任意のサブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)は当該サブセット(部分集合)たちの各々と後者サブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)たちのユニオン(和集合)であるという命題によって。
\(f^{-1} (\{f (c)\}) \cap C\)および\(f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) \cap C\)はトポロジカルサブスペース(部分空間)としての\(C\)の何らかのオープンサブセット(開部分集合)たちであり、\((f^{-1} (\{f (c)\}) \cap C) \cap (f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) \cap C) = \emptyset\)、なぜなら、\(f^{-1} (\{f (c)\}) \cap f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) = \emptyset\)。
したがって、\(C\)は\(T\)のあるコネクテッド(連結された)トポロジカルサブスペース(部分空間)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、\(f^{-1} (T' \setminus \{f (c)\}) \cap C = \emptyset\): \(f^{-1} (\{f (c)\}) \cap C \neq \emptyset\)、なぜなら、\(c \in f^{-1} (\{f (c)\}) \cap C\)。
それが意味するのは、\(f (C) \subseteq \{f (c)\}\)、それが意味するのは、各\(c' \in C\)に対して、\(f (c') = f (c)\)。
それが意味するのは、\(C \subseteq C'\)。