2026年6月14日日曜日

1833: トポロジカルスペース(空間)およびスペース(空間)からリング(環)またはモジュール(加群)の中へのマップ(写像)たちのセット(集合)で非ゼロのプリイメージ(前像)たちのセット(集合)がローカルにファイナイト(有限)であるものに対して、マップ(写像)たちの合計のサポートはマップ(写像)たちのサポートたちのユニオン(和集合)内に包含されている

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トポロジカルスペース(空間)およびスペース(空間)からリング(環)またはモジュール(加群)の中へのマップ(写像)たちのセット(集合)で非ゼロのプリイメージ(前像)たちのセット(集合)がローカルにファイナイト(有限)であるものに対して、マップ(写像)たちの合計のサポートはマップ(写像)たちのサポートたちのユニオン(和集合)内に包含されていることの記述/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スペース(空間)および当該スペース(空間)から任意のリング(環)またはモジュール(加群)の中へのマップ(写像)たちの任意のセット(集合)で非ゼロのプリイメージ(前像)たちのセット(集合)がローカルにファイナイト(有限)であるものに対して、当該マップ(写像)たちの合計のサポートは当該マップ(写像)たちのサポートたちのユニオン(和集合)内に包含されてい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:
\(T\): \(= \{\text{ 全てのトポロジカルスペース(空間)たち }\}\)
\(S\): \(\in \{\text{ 全てのリング(環)たち }\} \cup \{\text{ 全てのモジュール(加群)たち }\}\)
\(J\): \(\in \{\text{ 全てのアンカウンタブル(不可能)かもしれないインデックスセット(集合)たち }\}\)
\(\{f_j: T \to S \vert j \in J\}\): で、\(\{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\}) \vert j \in J\}\)がローカルにファイナイト(有限)であるもの
\(\sum_{j \in J} f_j\): \(: T \to S, t \mapsto \sum_{j \in J^`_t} f_j (t) \text{ 、以下を満たす任意の } J^`_t \in \{J \text{ の全てのファイナイト(有限)サブセット(部分集合)たち }\} \text{ 、つまり、 } \forall j \in J \setminus J^`_t (f_j (t) = 0) \text{ 、に対して }\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(Supp (\sum_{j \in J} f_j) \subseteq \cup_{j \in J} Supp (f_j)\)
//


2: 注


\(\{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\}) \vert j \in J\}\)がローカルにファイナイト(有限)であることは、各\(t \in T\)に対して、以下を満たすあるファイナイト(有限)\(J^`_t \subseteq J\)、つまり、各\(j \in J \setminus J^`_t\)に対して、\(f_j (t) = 0\)、があることを含意する、なぜなら、\(t\)の以下を満たすあるネイバーフッド(近傍)\(N_t\)、つまり、以下を満たすあるファイナイト(有限)\(J^`_t \subseteq J\)、つまり、各\(j \in J \setminus J^`_t\)に対して、\(N_t \cap {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\}) = \emptyset\)、がある、がある、すると、\(f_j (t) = 0\)、なぜなら、そうでなければ、\(t \in N_t \cap {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)、矛盾。

そして、複数のそうした\(J^`_t\)たちがあり得るところ、\(\sum_{j \in J^`_t} f_j (t)\)は\(J^`_t\)の選択に依存しない、なぜなら、任意の\(J^`_t\)は、\(f_j (t) \neq 0\)を満たす全ての\(j\)たちを包含する必要があり、任意の他の\(j\)たちを追加することは結果に影響しない: 各\(j \in J^`\)に対して\(f_j (t) \neq 0\)である\(J^`\)を取ることが自然ではある。

したがって、\(\sum_{j \in J} f_j\)の定義は妥当である。

\(\{Supp (f_j) \vert j \in J\}\)がローカルにファイナイト(有限)であるというコンディションは、\(\{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\}) \vert j \in J\}\)がローカルにファイナイト(有限)であるための十分条件である、なぜなら、\({f_j}^{-1} (S \setminus \{0\}) \subseteq Supp (f_j)\)であるから、もしも、\(N_t\)が何らかファイナイト(有限)数\(Supp (f_j)\)たちだけに交わる場合、\(N_t\)は対応するファイナイト(有限)数\({f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)たちだけと交わることができる: もしも、\(N_t\)がある\(Supp (f_j)\)と交わらない場合、\(N_t\)は対応する\({f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)と交わらない。


3: 証明


全体戦略: ステップ1: \((\sum_{j \in J} f_j)^{-1} (S \setminus \{0\}) \subseteq \cup_{j \in J} {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)であることを見る; ステップ2: \(\overline{\cup_{j \in J} {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})} = \cup_{j \in J} \overline{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})}\)であることを見る。

ステップ1:

\(Supp (\sum_{j \in J} f_j) = \overline{(\sum_{j \in J} f_j)^{-1} (S \setminus \{0\})}\)、サポートの定義によって。

\(Supp (f_j) = \overline{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})}\)、サポートの定義によって。

\((\sum_{j \in J} f_j)^{-1} (S \setminus \{0\}) \subseteq \cup_{j \in J} {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)であることを見よう。

各\(t \in (\sum_{j \in J} f_j)^{-1} (S \setminus \{0\})\)に対して、\((\sum_{j \in J} f_j) (t) \in S \setminus \{0\}\)、それが含意するのは、\(f_j (t) \in S \setminus \{0\}\)、ある\(j \in J\)に対して、したがって、\(t \in {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)、したがって、\(t \in \cup_{j \in J} {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})\)。

ステップ2:

したがって、\(Supp (\sum_{j \in J} f_j) = \overline{(\sum_{j \in J} f_j)^{-1} (S \setminus \{0\})} \subseteq \overline{\cup_{j \in J} {f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})} = \cup_{j \in J} \overline{{f_j}^{-1} (S \setminus \{0\})}\)、任意のトポロジカルスペース(空間)のサブセット(部分集合)たちのローカルにファイナイト(有限)な任意のセット(集合)に対して、当該サブセット(部分集合)たちのユニオン(和集合)のクロージャー(閉包)は当該サブセット(部分集合)たちのクロージャー(閉包)たちのユニオン(和集合)であるという命題によって、\(= \cup_{j \in J} Supp (f_j)\)。


参考資料


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