2026年5月4日月曜日

1761: \(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)に対して、アッパーバウンデッド(上方有界)オープンインターバル(開区間)たちおよびローワーバウンデッド(下方有界)オープンインターバル(開区間)たちのセット(集合)はサブベーシス(基底)である

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\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)に対して、アッパーバウンデッド(上方有界)オープンインターバル(開区間)たちおよびローワーバウンデッド(下方有界)オープンインターバル(開区間)たちのセット(集合)はサブベーシス(基底)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、\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)に対して、全てのアッパーバウンデッド(上方有界)オープンインターバル(開区間)たちおよび全てのローワーバウンデッド(下方有界)オープンインターバル(開区間)たちのセット(集合)はあるサブベーシス(基底)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:
\(\mathbb{R}\): \(= \text{ 当該ユークリディアントポロジカルスペース(空間) }\)
\(S\): \(= \{(- \infty, r) \subseteq \mathbb{R} \vert r \in \mathbb{R}\} \cup \{(r, \infty) \subseteq \mathbb{R} \vert r \in \mathbb{R}\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(S \in \{\mathbb{R} \text{ に対する全てのサブベーシス(基底)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(S\)は、あるサブベーシス(基底)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:

\(S\)の各ファイナイト(有限)サブセット(部分集合)のインターセクション(共通集合)はオープン(開)である、オープンサブセット(開部分集合)たちのあるファイナイト(有限)インターセクション(共通集合)として。

\(r \in \mathbb{R}\)を任意のものとしよう。

\(N_r \subseteq \mathbb{R}\)を\(r\)の任意のネイバーフッド(近傍)としよう。

以下を満たすある\(B_{r, \epsilon} \subseteq \mathbb{R}\)、つまり、\(r \in B_{r, \epsilon} \subseteq N_r\)、がある。

\(B_{r, \epsilon} = (- \infty, r + \epsilon) \cap (r - \epsilon, \infty)\)。

したがって、\(r \in (- \infty, r + \epsilon) \cap (r - \epsilon, \infty) \subseteq N_r\)。

したがって、\(S\)の全てのファイナイト(有限)サブセット(部分集合)たちのインターセクション(共通集合)たちのセット(集合)は\(\mathbb{R}\)に対するあるベーシス(基底)である。

したがって、\(S\)は\(\mathbb{R}\)に対するあるサブベーシス(基底)である。


参考資料


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