2026年5月10日日曜日

1772: コンプリート(完全)にレギュラー(正則)トポロジカルスペース(空間)はレギュラー(正則)である

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コンプリート(完全)にレギュラー(正則)トポロジカルスペース(空間)はレギュラー(正則)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、任意のコンプリート(完全)にレギュラー(正則)トポロジカルスペース(空間)はレギュラー(正則)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:
\(T\): \(\in \{\text{ 全てのコンプリート(完全)にレギュラー(正則)トポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(T \in \{\text{ 全てのレギュラー(正則)トポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(T\)はレギュラー(正則)であるためのコンディションたちを満たすことを見る。

ステップ1:

\(T\)は定義によってハウスドルフであるところ、\(\forall t \in T (\{t\} \in \{\text{ the closed subsets of } T\})\)、任意のハウスドルフトポロジカルスペース(空間)に対して、任意の1ポイントサブセット(部分集合)はクローズド(閉)であるという命題によって。

\(t \in T\)を任意のものとしよう。

\(C \subseteq T\)を以下を満たす任意のクローズドサブセット(閉部分集合)、つまり、\(t \notin C\)、としよう。

以下を満たすあるコンティニュアスマップ(連続写像)\(f: T \to [0, 1]\)、つまり、\(f (t) = 0\)および\(f (C) = \{1\}\)、がある。

以下を満たす、\(0\)のオープンネイバーフッド(開近傍)\(B_{0, 1 / 4} \subseteq [0, 1]\)および\(1\)のオープンネイバーフッド(開近傍)\(B_{1, 1 / 4} \subseteq [0, 1]\)、つまり、\(B_{0, 1 / 4} \cap B_{1, 1 / 4} = \emptyset\)、がある。

\(f^{-1} (B_{0, 1 / 4}) \subseteq T\)は\(t\)のあるオープンネイバーフッド(開近傍)であり\(f^{-1} (B_{1, 1 / 4}) \subseteq T\)は\(C\)のあるオープンネイバーフッド(開近傍)である、なぜなら、\(f\)はコンティニュアス(連続)であり\(f (t) = 0\)および\(f (C) = \{1\}\)。

\(f^{-1} (B_{0, 1 / 4}) \cap f^{-1} (B_{1, 1 / 4}) = \emptyset\)、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。

したがって、\(T\)はレギュラー(正則)である。


参考資料


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