2026年5月10日日曜日

1775: トポロジカルサムに対して、構成要素はトポロジカルサムのトポロジカルサブスペース(部分空間)である

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トポロジカルサムに対して、構成要素はトポロジカルサムのトポロジカルサブスペース(部分空間)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、任意のトポロジカルサムに対して、各構成要素は当該トポロジカルサムのトポロジカルサブスペース(部分空間)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:
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可算)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{T_j \in \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\} \vert j \in J\}\):
\(\coprod_{j \in J} T_j\): \(= \text{ 当該トポロジカルサム }\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\forall j \in J (T_j \in \{\coprod_{j \in J} T_j \text{ の全てのトポロジカルサブスペース(部分空間)たち }\})\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: 各\(S \subseteq T_j\)はオープン(開)である、もしも、\(S\)はあるオープン(開)\(U' \subseteq \coprod_{j \in J} T_j\)と\(T_j\)のインターセクション(共通集合)である場合、そしてその場合に限って、であることを見る。

ステップ1:

\(S \subseteq T_j\)を任意のものとしよう。

\(S\)はオープン(開)であると仮定しよう。

\(U' := S \subseteq \coprod_{j \in J} T_j\)を取ろう。

\(U'\)はオープン(開)である、なぜなら、\(U' \cap T_j = S \subseteq T_j\)はオープン(開)である、そして、\(U' \cap T_l = \emptyset \subseteq T_l\)、各\(l \in J \setminus \{j\}\)に対して、はオープン(開)、トポロジカルサムの定義によって。

\(S = U' \cap T_j\)。

したがって、\(T_j\)の各サブセット(部分集合)はオープン(開)である、もしも、それは\(\coprod_{j \in J} T_j\)のあるオープン(開)サブセット(部分集合)と\(T_j\)のインターセクション(共通集合)である場合に限って。

\(U' \subseteq \coprod_{j \in J} T_j\)を任意のオープンサブセット(開部分集合)としよう。

\(U' \cap T_j \subseteq T_j\)はオープン(開)である、トポロジカルサムの定義によって。

したがって、\(T_j\)はオープン(開)である、もしも、それは\(\coprod_{j \in J} T_j\)のあるオープン(開)サブセット(部分集合)と\(T_j\)のインターセクション(共通集合)である場合。

したがって、\(T_j\)の各サブセット(部分集合)はオープン(開)である、もしも、それは\(\coprod_{j \in J} T_j\)のあるオープン(開)サブセット(部分集合)と\(T_j\)のインターセクション(共通集合)である場合、そしてその場合に限って。

それが意味するのは、\(T_j\)は\(\coprod_{j \in J} T_j\)のトポロジカルサブスペース(部分空間)であること。


参考資料


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