กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ในสาขา คณิตศาสตร์ โทโพโลยีทั่วไป เซต เล็ก (หรือเรียกว่า เซตย่อย หรือ เซตประเภทแรก ) คือ เซตย่อย ใน ปริภูมิโทโพโลยี ที่เป็น ผลรวม นับได้ ของ เซตย่อยที่มีส่วน ปิด ซึ่งมี ภายใน...

ชุดที่น้อยนิด

ในสาขาคณิตศาสตร์โทโพโลยีทั่วไปเซตเล็ก (หรือเรียกว่าเซตย่อยหรือเซตประเภทแรก ) คือเซตย่อย ใน ปริภูมิโทโพโลยีที่เป็น ผลรวม นับได้ของ เซตย่อยที่มีส่วน ปิดซึ่งมีภายใน ว่างเปล่า ดังนั้น เซตเล็กจึง "เล็ก" ในแง่หนึ่ง เพราะเป็นผลรวมเล็ก ๆ ของเซตย่อยเล็ก ๆ

เซตย่อยที่เล็กจิ๋วของปริภูมิคงที่ก่อให้เกิดอุดมคติ σของเซตย่อย กล่าวคือ เซตย่อยใดๆ ของเซตที่เล็กจิ๋วก็เป็นเซตที่เล็กจิ๋วเช่นกัน และการรวมกันของ เซตที่เล็กจิ๋ว จำนวนนับได้ก็เป็นเซตที่เล็กจิ๋วเช่นกัน

เซตขนาดเล็กมีบทบาทสำคัญในการกำหนดแนวคิดของปริภูมิแบร์และทฤษฎีบทหมวดหมู่แบร์ซึ่งใช้ในการพิสูจน์ผลลัพธ์พื้นฐานหลายประการของการวิเคราะห์เชิงฟังก์ชัน

คำจำกัดความ

ตลอดทั้ง,X{\displaystyle X}จะเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยี

นิยามของเซตที่น้อยนิดนั้นใช้แนวคิดของเซตย่อยที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลยX,{\displaystyle X,}นั่นคือ เซตย่อยของX{\displaystyle X}ซึ่ง ส่วนปิดนั้นมีพื้นที่ภายใน ว่างเปล่า โปรดดูบทความที่เกี่ยวข้องสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

เซตย่อยของX{\displaystyle X}เรียกว่าน้อยนิดในX,{\displaystyle X,}เอกลุ่มย่อยเล็กน้อยของX,{\displaystyle X,}หรือของหมวดหมู่แรกในX{\displaystyle X}ถ้าเป็นการรวมกันที่นับได้ของ เซตย่อย ที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลยของX{\displaystyle X}[ 1 ]มิฉะนั้น เซตย่อยจะเรียกว่าไม่น้อยนิดในX,{\displaystyle X,}เอส่วนย่อยที่ไม่น้อยนิดของX,{\displaystyle X,}หรือของหมวดหมู่ที่สองในX.{\displaystyle X.}[ 1 ] คุณสมบัติ "ในX{\displaystyle X}สามารถละเว้นได้หากพื้นที่โดยรอบคงที่และเข้าใจได้จากบริบท

ปริภูมิเชิงทอพอโลยีเรียกว่าอะไร?น้อยนิด (ตามลำดับ,(ไม่น้อย ) ถ้ามันเป็นเซตย่อยที่น้อย (หรือมาก) ของตัวมันเอง

เซตย่อยเอ{\displaystyle A}ของX{\displaystyle X}เรียกว่าตกลงกันX,{\displaystyle X,}หรือคงเหลือในX,{\displaystyle X,}ถ้าเป็นส่วนเติมเต็ม ของมันXเอ{\displaystyle X\setminus A}มีน้อยมากในX{\displaystyle X}(การใช้คำนำหน้า "co" ในลักษณะนี้สอดคล้องกับการใช้ในคำอื่นๆ เช่น " cofinite ") เซตย่อยหนึ่งๆ เรียกว่า comeagre ในX{\displaystyle X}ก็ต่อเมื่อมันเท่ากับจุดตัด ที่นับได้ ของเซต ซึ่งแต่ละเซตมีความหนาแน่นภายในในX.{\displaystyle X.}

ข้อสังเกตเกี่ยวกับคำศัพท์

ไม่ควรสับสนระหว่างคำว่า nonmeagre และ comeagre หากพื้นที่ว่างX{\displaystyle X}เซตย่อยทุกเซตเป็นทั้งเซตย่อยที่เล็กและเซตย่อยร่วม และไม่มีเซตใดที่ไม่ใช่เซตย่อยที่เล็ก หากพื้นที่X{\displaystyle X}เซตที่ไม่เล็ก (nonmeagre) คือเซตที่ไม่มีเซตเล็ก (nonmeagre) ไม่มีเซตใดที่เป็นทั้งเซตเล็กและเซตที่มีเซตใหญ่ (comeagre) ในเวลาเดียวกัน ทุกเซตที่มีเซตใหญ่ (comeagre) จะเป็นเซตที่ไม่เล็ก (nonmeagre) และอาจมีเซตที่ไม่เล็ก (nonmeagre) ที่ไม่ใช่เซตที่มีเซตใหญ่ (comeagre) นั่นคือ เซตที่มีส่วนเติมเต็มที่ไม่เล็ก (nonmeagre complement) ดูตัวอย่างในส่วนด้านล่าง

ในแง่ของคำศัพท์เพิ่มเติม หากเป็นเซตย่อยเอ{\displaystyle A}ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีX{\displaystyle X}ได้รับโทโพโลยีของปริภูมิย่อยที่เหนี่ยวนำจากX{\displaystyle X}อาจกล่าวได้ว่ามันเป็นปริภูมิที่จำกัด กล่าวคือเป็นเซตย่อยที่จำกัดของตัวมันเอง (เมื่อพิจารณาในฐานะปริภูมิเชิงทอพอโลยีโดยตัวมันเอง) ในกรณีนี้เอ{\displaystyle A}อาจเรียกได้ว่าเป็นปริภูมิย่อยที่น้อยนิดของX{\displaystyle X}หมายความว่ามีพื้นที่จำกัดเมื่อพิจารณาจากโทโพโลยีของพื้นที่ย่อย ที่สำคัญคือ นี่ไม่ใช่สิ่งเดียวกันกับการมีพื้นที่จำกัดในพื้นที่ทั้งหมดX{\displaystyle X}(ดูส่วนคุณสมบัติและตัวอย่างด้านล่างสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสอง) ในทำนองเดียวกันปริภูมิย่อยที่ไม่เล็กจิ๋วจะเป็นเซตที่ไม่เล็กจิ๋วในตัวมันเอง ซึ่งไม่เหมือนกับการเป็นเซตที่ไม่เล็กจิ๋วในปริภูมิทั้งหมด อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าในบริบทของปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอพอโลยีผู้เขียนบางคนอาจใช้วลี "ปริภูมิย่อยเล็กจิ๋ว/ไม่เล็กจิ๋ว" เพื่อหมายถึงปริภูมิย่อยเวกเตอร์ที่เป็นเซตเล็กจิ๋ว/ไม่เล็กจิ๋วเมื่อเทียบกับปริภูมิทั้งหมด[ 2 ]

คำว่าหมวดหมู่แรกและหมวดหมู่ที่สองเป็นคำดั้งเดิมที่René Baire ใช้ ในวิทยานิพนธ์ของเขาในปี พ.ศ. 2442 [ 3 ] คำ ศัพท์ ที่จำกัดนี้ได้รับการแนะนำโดยBourbakiในปี พ.ศ. 2491 [ 4 ] [ 5 ]

ตัวอย่าง

เซตว่างเป็นเซตย่อยปิดที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลย (และดังนั้นจึงมีขนาดเล็ก) ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีทุกปริภูมิเสมอ

ในพื้นที่อันไม่น้อยนิดX=[0,1]([2,3]คิว){\displaystyle X=[0,1]\cup ([2,3]\cap \mathbb {Q} )}ชุด[2,3]คิว{\displaystyle [2,3]\cap \mathbb {Q} }มีน้อยมาก ชุดนี้[0,1]{\displaystyle [0,1]}ไม่น้อยนิดและเอื้อเฟื้อเผื่อแผ่

ในพื้นที่อันไม่น้อยนิดX=[0,2]{\displaystyle X=[0,2]}ชุด[0,1]{\displaystyle [0,1]}ไม่ใช่ของน้อยนิด แต่ก็ไม่ใช่ของร่วมด้วย เพราะเป็นส่วนเติมเต็มของมัน(1,2]{\displaystyle (1,2]}นอกจากนี้ยังไม่น้อยเลย

ปริภูมิT ที่นับได้ซึ่งไม่มีจุดโดดเดี่ยวถือเป็นปริภูมิที่ขาดแคลน ดังนั้นจึงเป็นปริภูมิที่ขาดแคลนในปริภูมิใดๆ ที่บรรจุปริภูมินี้เป็นปริภูมิย่อยด้วย ตัวอย่างเช่นคิว{\displaystyle \mathbb {Q} }เป็นทั้งปริภูมิย่อยที่น้อยนิดของอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }(นั่นคือ มีน้อยนิดในตัวมันเองด้วยโทโพโลยีของปริภูมิย่อยที่เหนี่ยวนำมาจาก)อาร์{\displaystyle \mathbb {R} }) และกลุ่มย่อยเล็กน้อยของอาร์.{\displaystyle \mathbb {R} .}

ชุดแคนเตอร์ไม่ได้มีความหนาแน่นเลยอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }และด้วยเหตุนี้จึงมีน้อยในอาร์.{\displaystyle \mathbb {R} .} แต่ตัวมันเองก็ไม่ได้เล็กจิ๋ว เพราะมันเป็นปริภูมิเมตริกที่สมบูรณ์

ชุด([0,1]คิว){2}{\displaystyle ([0,1]\cap \mathbb {Q} )\cup \{2\}}ไม่ได้มีความหนาแน่นเลยในที่ใดอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }แต่มีอยู่น้อยมากอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }มันไม่ใช่ปริภูมิที่เล็กจิ๋วในตัวมันเอง (เนื่องจากในฐานะที่เป็นปริภูมิย่อย มันประกอบด้วยจุดโดดเดี่ยวจุดหนึ่ง)

เส้นอาร์×{0}{\displaystyle \mathbb {R} \times \{0\}}มีน้อยมากบนเครื่องบินอาร์2.{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}.} แต่มันเป็นปริภูมิย่อยที่ไม่น้อยนิด กล่าวคือ ตัวมันเองไม่น้อยนิด

ชุดเอส=(คิว×คิว)(อาร์×{0}){\displaystyle S=(\mathbb {Q} \times \mathbb {Q} )\cup (\mathbb {R} \times \{0\})}เป็นส่วน ย่อยเล็กน้อยของอาร์2{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}แม้ว่าจะเป็นกลุ่มย่อยที่เล็กมากก็ตามอาร์×{0}{\displaystyle \mathbb {R} \times \{0\}}เป็นพื้นที่ ย่อยที่ไม่น้อย (นั่นคืออาร์{\displaystyle \mathbb {R} }ไม่ใช่ปริภูมิโทโพโลยีที่น้อยนิด) [ 6 ] ปริภูมิเฮาส์ดอร์ฟที่นับได้ซึ่งไม่มีจุดโดดเดี่ยวถือเป็นปริภูมิที่น้อยนิด ในขณะที่ปริภูมิโทโพโลยีใดๆ ที่มีจุดโดดเดี่ยวถือเป็นปริภูมิที่ไม่น้อยนิด[ 6 ] เนื่องจากจำนวนตรรกยะสามารถนับได้ จึงถือเป็นปริภูมิที่น้อยนิดในฐานะเซตย่อยของจำนวนจริงและในฐานะปริภูมิ กล่าวคือ พวกมันไม่ก่อให้เกิดปริภูมิแบร์

พื้นที่โทโพโลยีใดๆ ที่มีจุดโดดเดี่ยว อยู่ จะไม่ถือว่ามีน้อย[ 6 ] (เนื่องจากไม่มีเซตใดที่มีจุดโดดเดี่ยวอยู่จะหนาแน่นที่ใดไม่ได้) โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ดิสครีต ที่ไม่ว่างเปล่าทุกแห่ง จะไม่ถือว่ามีน้อย

มีเซตย่อยชม{\displaystyle H}ของจำนวนจริงอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }ซึ่งแบ่งเซตเปิดที่ไม่ว่างทุกเซตออกเป็นสองเซตที่ไม่เล็กเกินไป กล่าวคือ สำหรับเซตเปิดที่ไม่ว่างทุกเซตยูอาร์{\displaystyle U\subseteq \mathbb {R} }ชุดต่างๆยูชม{\displaystyle U\cap H}และยูชม{\displaystyle U\setminus H}ทั้งสองอย่างไม่น้อยเลย

ในอวกาศซี([0,1]){\displaystyle C([0,1])}ของฟังก์ชันค่าจริงต่อเนื่องบน[0,1]{\displaystyle [0,1]}ด้วยโทโพโลยีของการลู่เข้าแบบสม่ำเสมอเซตเอ{\displaystyle A}ของฟังก์ชันค่าจริงต่อเนื่องบน[0,1]{\displaystyle [0,1]}ที่มีอนุพันธ์ ณ จุดใดจุดหนึ่งนั้นมีน้อยมาก[ 7 ] [ 8 ] เนื่องจากซี([0,1]){\displaystyle C([0,1])}เป็นปริภูมิเมตริกสมบูรณ์ ไม่ใช่ปริภูมิที่เล็กจิ๋ว ดังนั้นส่วนเติมเต็มของเอ{\displaystyle A}ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชันค่าจริงต่อเนื่องที่ไม่สามารถหาอนุพันธ์ได้ทุกที่บน[0,1],{\displaystyle [0,1],}เป็นเซตที่เพียงพอและไม่น้อยเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตนั้นไม่ว่างเปล่า นี่เป็นวิธีหนึ่งในการแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของฟังก์ชันต่อเนื่องที่ไม่สามารถหาอนุพันธ์ได้ทุกที่

บนปริภูมิ Banach ที่มีมิติอนันต์ จะมีฟังก์ชันเชิงเส้นที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งมีเคอร์เนลที่ไม่น้อย[ 9 ]นอกจากนี้ ภายใต้สัจพจน์ของ Martinบนปริภูมิ Banach ที่แยกได้แต่ละปริภูมิ จะมีฟังก์ชันเชิงเส้นที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งมีเคอร์เนลน้อย (ข้อความนี้หักล้างสมมติฐาน Wilansky–Klee [ 10 ] ) [ 9 ]

ลักษณะเฉพาะและเงื่อนไขที่เพียงพอ

ทุกปริภูมิ Baire ที่ไม่ว่างเปล่า ล้วนไม่ใช่ปริภูมิที่เล็กจิ๋ว ตามทฤษฎีบทหมวดหมู่ Baireสิ่งนี้ใช้ได้กับปริภูมิเมตริกสมบูรณ์(เทียม) ที่ไม่ว่างเปล่า เช่นเดียวกับ ปริภูมิ Hausdorff ที่มีขนาดกะทัดรัดเฉพาะที่อย่างไรก็ตาม มีปริภูมิที่เล็กจิ๋วที่ไม่ใช่ปริภูมิ Baire อยู่[ 6 ]

เซตย่อยที่ไม่มีความหนาแน่นใดๆ ล้วนเป็นเซตที่เล็กมาก[ 11 ]ดังนั้น เซตย่อยปิดใดๆ ของX{\displaystyle X}ซึ่งภายในอยู่ในX{\displaystyle X}ว่างเปล่า อยู่ในหมวดหมู่แรกในX{\displaystyle X}(นั่นคือ เป็นส่วนย่อยเล็กน้อยของX{\displaystyle X})

เซตย่อยทั้งหมดและผลรวมนับได้ทั้งหมดของเซตที่เล็กจิ๋วล้วนเป็นเซตที่เล็กจิ๋วเช่นกัน ดังนั้น เซตย่อยที่เล็กจิ๋วของปริภูมิคงที่จึงก่อให้เกิดอุดมคติ σของเซตย่อย ซึ่งเป็นแนวคิดที่เหมาะสมของเซตที่ไม่สำคัญ ในทำนอง เดียวกันเซตเหนือ กว่าทั้งหมด และจุดตัดนับได้ทั้งหมดของเซตที่เล็กจิ๋วร่วมกันล้วนเป็นเซตที่เล็กจิ๋วร่วมกัน เซตเหนือกว่าทุกเซตของเซตที่ไม่เล็กจิ๋วล้วนเป็นเซตที่ไม่เล็กจิ๋ว

เดอะทฤษฎีบทหมวดหมู่ของ Banach [ 12 ]ระบุว่าในพื้นที่ใดๆX,{\displaystyle X,}การรวมกันของเซตเปิดใดๆ ในตระกูลแรกก็จะเป็นเซตเปิดในตระกูลแรกเช่นกัน

สมมติเอวายX,{\displaystyle A\subseteq Y\subseteq X,}ที่ไหนวาย{\displaystyle Y}มีโทโพโลยีของปริภูมิย่อยที่เหนี่ยวนำมาจากX.{\displaystyle X.} ชุดเอ{\displaystyle A}อาจมีน้อยนิดในX{\displaystyle X}โดยไม่ขาดแคลนวาย.{\displaystyle Y.} อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ต่อไปนี้เป็นจริง: [ 5 ]

  • ถ้าเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในวาย,{\displaystyle Y,}แล้วเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในX.{\displaystyle X.}
  • ถ้าวาย{\displaystyle Y}เปิดทำการแล้วX,{\displaystyle X,}แล้วเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในวาย{\displaystyle Y}ก็ต่อเมื่อเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในX.{\displaystyle X.}
  • ถ้าวาย{\displaystyle Y}มีความหนาแน่นในX,{\displaystyle X,}แล้วเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในวาย{\displaystyle Y}ก็ต่อเมื่อเอ{\displaystyle A}มีน้อยมากในX.{\displaystyle X.}

และในทำนองเดียวกันสำหรับเซตที่ไม่ขาดแคลน:

  • ถ้าเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในX,{\displaystyle X,}แล้วเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในวาย.{\displaystyle Y.}
  • ถ้าวาย{\displaystyle Y}เปิดทำการแล้วX,{\displaystyle X,}แล้วเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในวาย{\displaystyle Y}ก็ต่อเมื่อเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในX.{\displaystyle X.}
  • ถ้าวาย{\displaystyle Y}มีความหนาแน่นในX,{\displaystyle X,}แล้วเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในวาย{\displaystyle Y}ก็ต่อเมื่อเอ{\displaystyle A}ไม่น้อยนิดในX.{\displaystyle X.}

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซตย่อยทุกเซตของX{\displaystyle X}นั่นถือว่าน้อยนิดในตัวมันเองแล้ว ก็ยังน้อยนิดอยู่ดีX.{\displaystyle X.} เซตย่อยทุกเซตของX{\displaystyle X}ซึ่งนับว่าไม่น้อยเลยในX{\displaystyle X}นับว่าไม่น้อยเลยทีเดียว และสำหรับเซตเปิดหรือเซตหนาแน่นในX,{\displaystyle X,}ขาดแคลนX{\displaystyle X}เทียบเท่ากับการขาดแคลนในตัวมันเอง และในทำนองเดียวกันสำหรับทรัพย์สินที่ไม่ขาดแคลน

ปริภูมิเชิงทอพอโลยีX{\displaystyle X}ถือว่าไม่น้อยก็ต่อเมื่อทุกจุดตัดที่นับได้ของเซตเปิดหนาแน่นในX{\displaystyle X}ไม่ว่างเปล่า[ 13 ]

คุณสมบัติ

เซตย่อยที่ไม่มีความหนาแน่นใดๆ ของX{\displaystyle X}มีขนาดเล็ก ดังนั้น เซตย่อยปิดใดๆ ที่มีสมาชิกภายในว่างเปล่าก็มีขนาดเล็กเช่นกัน ดังนั้น เซตย่อยปิดของX{\displaystyle X}ซึ่งอยู่ในประเภทที่สองในX{\displaystyle X}ต้องมีภายในที่ไม่ว่างเปล่าX{\displaystyle X}[ 14 ] (เพราะมิฉะนั้นจะไม่มีความหนาแน่นและจึงจัดอยู่ในประเภทแรก)

ถ้าบีX{\displaystyle B\subseteq X}อยู่ในประเภทที่สองในX{\displaystyle X}และถ้าเอส1,เอส2,{\displaystyle S_{1},S_{2},\ldots }เป็นส่วนย่อยของX{\displaystyle X}โดยที่บีเอส1เอส2{\displaystyle B\subseteq S_{1}\cup S_{2}\cup \cdots }แล้วอย่างน้อยหนึ่งเอสn{\displaystyle S_{n}}อยู่ในประเภทที่สองในX.{\displaystyle X.}

เซตย่อยที่เล็กและมาตรวัดเลเบส

ไม่มีเซตย่อยหนาแน่น (ซึ่งจึงเป็นเซตย่อยที่เบาบาง) ที่มีการวัดเลเบสเป็น บวก [ 6 ]

ชุดที่เล็กจิ๋วในอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }ไม่จำเป็นต้องมีมาตรวัดเลเบสเป็นศูนย์ และอาจมีมาตรวัดเต็มก็ได้ ตัวอย่างเช่น ในช่วงเวลา[0,1]{\displaystyle [0,1]}เซตแคนเตอร์อ้วน เช่นเซตสมิธ-โวลเทอร์รา-แคนเตอร์ปิดไม่หนาแน่นที่ใด และสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยมาตรวัดที่ใกล้เคียงกับค่าใดๆ ก็ได้1.{\displaystyle 1.} การรวมกันของเซตจำนวนนับได้ดังกล่าวที่มีขนาดเข้าใกล้1{\displaystyle 1}ให้ชุดย่อยที่น้อยนิดของ[0,1]{\displaystyle [0,1]}ด้วยการวัด1.{\displaystyle 1.}[ 15 ]

ในทางกลับกัน อาจมีเซตที่ไม่เล็กจิ๋วแต่มีมาตรวัดเป็นศูนย์ได้ ส่วนเติมเต็มของเซตเล็กจิ๋วที่มีมาตรวัดเป็นศูนย์ใดๆ ก็ตาม1{\displaystyle 1}ใน[0,1]{\displaystyle [0,1]}(ตัวอย่างเช่น อันที่กล่าวถึงในย่อหน้าก่อนหน้านี้) มีการวัด0{\displaystyle 0}และเห็นพ้องกันใน[0,1],{\displaystyle [0,1],}และด้วยเหตุนี้จึงไม่น้อยนิดใน[0,1]{\displaystyle [0,1]}เนื่องจาก[0,1]{\displaystyle [0,1]}เป็นพื้นที่ของ Baire

นี่คืออีกตัวอย่างหนึ่งของชุดที่ไม่น้อยนิดอาร์{\displaystyle \mathbb {R} }ด้วยการวัด0{\displaystyle 0}: =1n=1(n(12)n+,n+(12)n+){\displaystyle \bigcap _{m=1}^{\infty }\bigcup _{n=1}^{\infty }\left(r_{n}-\left({\tfrac {1}{2}}\right)^{n+m},r_{n}+\left({\tfrac {1}{2}}\right)^{n+m}\right)} ที่ไหน1,2,{\displaystyle r_{1},r_{2},\ldots }เป็นลำดับที่แสดงถึงจำนวนตรรกยะ

ความสัมพันธ์กับลำดับชั้นของโบเรล

เช่นเดียวกับที่เซตย่อยที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลยไม่จำเป็นต้องเป็นเซตปิด แต่จะอยู่ในเซตย่อยที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลยที่เป็นเซตปิดเสมอ (กล่าวคือ การปิดของเซตนั้น) เซตที่เล็กก็ไม่จำเป็นต้องเป็นเซตที่มีความหนาแน่นที่ใดเลยเช่นกันเอฟσ{\displaystyle F_{\sigma }}เซต (การรวมกันที่นับได้ของเซตปิด) แต่จะถูกบรรจุอยู่ในเซตเสมอเอฟσ{\displaystyle F_{\sigma }}เซตที่สร้างขึ้นจากเซตที่ไม่มีความหนาแน่น (โดยการนำส่วนปิดของแต่ละเซตมาใช้)

ในทำนองเดียวกัน เช่นเดียวกับที่เซตส่วนเติมเต็มของเซตที่ไม่มีความหนาแน่นไม่จำเป็นต้องเป็นเซตเปิด แต่มีโครงสร้างภายใน ที่หนาแน่น (ประกอบด้วยเซตเปิดที่หนาแน่น) เซตที่รวมกันได้ก็ไม่จำเป็นต้องเป็นเซตเปิดเช่นกันจีδ{\displaystyle G_{\delta }}เซต (ส่วนตัดกันที่นับได้ของ เซต เปิด ) แต่มีความหนาแน่นอยู่ภายในจีδ{\displaystyle G_{\delta }}เซตที่เกิดจากเซตเปิดหนาแน่น

เกมบานาค-มาซูร์

เซตที่ขาดแคลนมีลักษณะเฉพาะทางเลือกที่มีประโยชน์ในแง่ของเกม Banach–Mazurให้วาย{\displaystyle Y}เป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยี{\displaystyle {\คณิตศาสตร์ {W}}}เป็นตระกูลของเซตย่อยของวาย{\displaystyle Y}ซึ่งมีเซตภายในที่ไม่ว่างเปล่า โดยที่ทุกเซตเปิดที่ไม่ว่างเปล่าจะมีเซตย่อยที่อยู่ในเซตภายในนั้น,{\displaystyle {\คณิตศาสตร์ {W}},}และX{\displaystyle X}เป็นเซตย่อยใดๆ ของวาย.{\displaystyle Y.} จากนั้นก็มีเกมบานาค-มาซูร์เอ็ม(X,วาย,).{\displaystyle MZ(X,Y,{\คณิตศาสตร์ {W}})} ในเกมบานาค-มาซูร์ ผู้เล่นสองคนพี{\displaystyle P}และคิว,{\displaystyle Q,}เลือกองค์ประกอบที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ สลับกันไป{\displaystyle {\คณิตศาสตร์ {W}}}เพื่อสร้างลำดับ123.{\displaystyle W_{1}\supseteq W_{2}\supseteq W_{3}\supseteq \cdots .} ผู้เล่นพี{\displaystyle P}ชนะหากจุดตัดของลำดับนี้มีจุดอยู่ในX{\displaystyle X}มิฉะนั้น ผู้เล่นคิว{\displaystyle Q}ชนะ.

ทฤษฎีบทสำหรับใดๆ{\displaystyle {\คณิตศาสตร์ {W}}}ผู้เล่นที่ตรงตามเกณฑ์ข้างต้นคิว{\displaystyle Q}มีกลยุทธ์ที่ชนะก็ต่อเมื่อ...X{\displaystyle X}น้อยนิดเหลือเกิน

ความเป็นคู่ของเออร์ดอส-เซียร์ปินสกี

ข้อโต้แย้งมากมายเกี่ยวกับเซตที่น้อยนิดยังใช้ได้กับเซตว่าง ด้วย กล่าวคือ เซตที่มีการวัดเลเบสเป็น 0 ทฤษฎีบทคู่ของเออร์ดอส-เซียร์ปินสกีระบุว่า หากสมมติฐานความต่อเนื่องเป็นจริง จะมีการผกผันจากจำนวนจริงไปยังจำนวนจริง โดยที่ภาพของเซตว่างของจำนวนจริงเป็นเซตที่น้อยนิด และในทางกลับกัน[ 16 ]ในความเป็นจริง ภาพของเซตของจำนวนจริงภายใต้แผนที่จะเป็นเซตว่างก็ต่อเมื่อเซตดั้งเดิมเป็นเซตที่น้อยนิด และในทางกลับกัน[ 17 ]

ดูเพิ่มเติม

  • ปริภูมิทรงกระบอก– ประเภทหนึ่งของปริภูมิเวกเตอร์เชิงทอ พอโลยี 
  • คุณสมบัติทั่วไป– การถือครองทรัพย์สินสำหรับตัวอย่างทั่วไปสำหรับสิ่งที่เทียบเคียงได้กับส่วนที่เหลือ 
  • เซตที่ไม่สำคัญ– เซตทางคณิตศาสตร์ที่ถือว่าไม่มีนัยสำคัญ เปรียบเทียบกับเซตที่เล็กจิ๋ว 
  • สมบัติของแบร์​​– ผลต่างระหว่างเซตเปิดกับเซตที่น้อยนิด 

หมายเหตุ

  1. 1 2 Narici & Beckenstein 2011 , หน้า 389.
  2. Schaefer, Helmut H. (1966). "Topological Vector Spaces" . Macmillan.
  3. แบร์, เรอเน (1899) "Sur les fonctions de Variables réelles" . แอนนาลี ดิ มัท ปุระเอ็ดแอพพลิเคชั่น 3: 1–123 .หน้า 65
  4. อ็อกซ์โทบี, เจ. (1961). "ผลิตภัณฑ์คาร์ทีเซียนของช่องว่าง Baire" (PDF ) พื้นฐานคณิตศาสตร์ . 49 (2): 157– 166. ดอย : 10.4064/fm-49-2-157-166 ."ตามแนวคิดของ Bourbaki [...] พื้นที่เชิงทอพอโลยีเรียกว่าพื้นที่ Baire ถ้า..."
  5. 1 2 Bourbaki 1989 , หน้า 192.
  6. 1 2 3 4 5 Narici & Beckenstein 2011 , หน้า 371–423.
  7. บานาช, เอส. (1931). "Über die Baire'sche Kategorie gewisser Funktionenmengen" . สตูดิโอคณิต 3 (1): 174– 179. ดอย : 10.4064/sm-3-1-174-179 .
  8. วิลลาร์ด 2004ทฤษฎีบท 25.5
  9. 1 2 "ปริภูมิย่อยเชิงเส้นแท้ของปริภูมิบานาคมีขนาดเล็กเสมอหรือไม่? "
  10. "ปัญหาการวิจัย" (PDF) . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 26 กันยายน 2015
  11. รูดิน 1991หน้า 43
  12. อ็อกซ์โทบี 1980หน้า 62
  13. วิลลาร์ด 2004ทฤษฎีบท 25.2
  14. รูดิน 1991หน้า 42–43
  15. "มีเซตศูนย์การวัดใดบ้างที่ไม่ใช่เซตที่น้อยนิด?" . MathOverflow .
  16. Quintanilla, M. (2022). "จำนวนจริงในแบบจำลองภายในของทฤษฎีเซต". arXiv : 2206.10754 [ math.LO ].(หน้า 25)
  17. S. Saito,ทฤษฎีบททวิภาวะของ Erdos-Sierpinski , หมายเหตุ. เข้าถึงเมื่อ 18 มกราคม 2023.

บรรณานุกรม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ในสาขา คณิตศาสตร์ โทโพโลยีทั่วไป เซต เล็ก (หรือเรียกว่า เซตย่อย หรือ เซตประเภทแรก ) คือ เซตย่อย ใน ปริภูมิโทโพโลยี ที่เป็น ผลรวม นับได้ ของ เซตย่อยที่มีส่วน ปิด ซึ่งมี ภายใน...

คำจำกัดความ

ตลอดทั้ง, X {\displaystyle X} จะเป็น ปริภูมิเชิงทอพอ โลยี

ตัวอย่าง

เซตว่างเป็นเซตย่อยปิดที่ไม่มีความหนาแน่นที่ใดเลย (และดังนั้นจึงมีขนาดเล็ก) ของปริภูมิเชิงทอพอโลยีทุกปริภูมิเสมอ

ลักษณะเฉพาะและเงื่อนไขที่เพียงพอ

ทุก ปริภูมิ Baire ที่ไม่ว่างเปล่า ล้วนไม่ใช่ปริภูมิที่เล็กจิ๋ว ตาม ทฤษฎีบทหมวดหมู่ Baire สิ่งนี้ใช้ได้กับ ปริภูมิเมตริก สมบูรณ์ (เทียม) ที่ไม่ว่างเปล่า เช่นเดียวกับ ปริภูมิ Hausdorff ที่มีขนาดกะทัดรัดเฉพาะที่ อย่างไรก็ตาม มีปริภูมิที่เล็กจิ๋วที่ไม่ใช่ปริภูมิ...