ダイレクテッド(有向)インデックスセット(集合)によるネットでイベンチュアル(最終的)にトポロジカルスペース(空間)のサブセット(部分集合)内にありスペース(空間)上でコンバージ(収束)するものに対して、コンバージェンス(収束ポイント)はサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)上にあることの記述/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、ダイレクテッド(有向)インデックスセット(集合)によるネットでイベンチュアル(最終的)にサブセット(部分集合)内にあるものの定義を知っている。
- 読者は、ダイレクテッド(有向)インデックスセット(集合)によるネットのコンバージェンス(収束ポイント)の定義を知っている。
- 読者は、トポロジカルスペース(空間)のサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)の定義を知っている。
- 読者は、クロージャー(閉包)のあるローカルキャラクタライゼーション: 任意のトポロジカルスペース(空間)上の任意のポイントは任意のサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)上にある、もしも、当該ポイントの各ネイバーフッド(近傍)がサブセット(部分集合)と交わる場合、そしてその場合に限ってを認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のダイレクテッド(有向)インデックスセット(集合)によるネットでイベンチュアル(最終的)に任意のトポロジカルスペース(空間)の任意のサブセット(部分集合)内にあり当該スペース(空間)上でコンバージ(収束)するものに対して、当該コンバージェンス(収束ポイント)は当該サブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)上に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:
\(T\): \(\in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(S\): \(\subseteq T\)
\(D\): \(\in \{\text{ 全てのダイレクテッドセット(有向集合)たち }\}\)
\(f\): \(: D \to T\), \(\in \{\text{ 全てのネットたちでイベンチュアル(最終的)に } S \text{ 内にあるものたち }\}\)
\(t\): \(\in T\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(f\)は\(t\)へコンバージ(収束)する
\(\implies\)
\(t \in \overline{S}\).
//
2: 注
任意のトポロジカルスペース(空間)の任意のサブセット(部分集合)上の任意のダイレクテッド(有向)インデックスセット(集合)によるネットで当該スペース(空間)上でコンバージする(収束する)ものに対して、当該コンバージェンス(収束ポイント)は当該サブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)上にあるという命題が既に証明されているが、実のところ、当該ネットは本当に当該サブセット(部分集合)上にある必要はなく、イベンチュアル(最終的)に当該サブセット(部分集合)内にあればよい、本命題によると。
3: 証明
全体戦略: ステップ1: \(t \notin \overline{S}\)であると仮定し、ある矛盾を見つける。
ステップ1:
\(f\)は\(t\)へコンバージ(収束)すると仮定しよう。
\(t \notin \overline{S}\)であったと仮定しよう。
クロージャー(閉包)のあるローカルキャラクタライゼーション: 任意のトポロジカルスペース(空間)上の任意のポイントは任意のサブセット(部分集合)のクロージャー(閉包)上にある、もしも、当該ポイントの各ネイバーフッド(近傍)がサブセット(部分集合)と交わる場合、そしてその場合に限ってによって、\(t\)の以下を満たすあるネイバーフッド(近傍)\(N_t \subseteq T\)、つまり、\(N_t \cap S = \emptyset\)、があることになる。
以下を満たすある\(d \in D\)、つまり、\(d \le d'\)を満たす各\(d' \in D\)に対して、\(f (d') \in N_t\)、があることになる、なぜなら、\(f\)は\(t\)へコンバージ(収束)した。
すると、各\(d'' \in D\)に対して、以下を満たすある\(d''' \in D\)、つまり、\(d, d'' \le d'''\)および\(f (d''') \in N_t\)、があることになる、それが含意することになるのは、\(f (d''') \notin S\)、それが意味することになるのは、\(f\)はイベンチュアル(最終的)に\(S\)内にあることはなかったこと、矛盾。
したがって、\(t \in \overline{S}\)。