อ่าน 6 นาที
ช่องว่างT 1
ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ปริภูมิT 1 คือปริภูมิโทโพโลยีซึ่งสำหรับจุดสองจุดที่แตกต่างกันแต่ละจุดจะมีบริเวณใกล้เคียงที่ไม่มีจุดอื่นอยู่ ปริภูมิR 0 คือ...
ช่องว่างT 1
| สัจพจน์การแยกในปริภูมิเชิงทอพอโลยี | |
|---|---|
| การจำแนกประเภทของโคลโมโกโรฟ | |
| ที0 | (โคลโมโกโรฟ) |
| ที1 | (เฟรเชต์) |
| ที2 | (เฮาส์ดอร์ฟ) |
| ที2 ½ | (อูรีโซห์น) |
| T 2 อย่างสมบูรณ์ | (ตามแบบฉบับของเฮาส์ดอร์ฟโดยสมบูรณ์) |
| ที3 | (เฮาส์ดอร์ฟแบบปกติ) |
| ที3 ½ | (ไทโคนอฟฟ์) |
| ที4 | (เฮาส์ดอร์ฟแบบปกติ) |
| ที5 | (บ้านเฮาส์ดอร์ฟแบบปกติทั่วไป ) |
| ที6 | (เฮาส์ดอร์ฟปกติสมบูรณ์แบบ ) |
ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ปริภูมิT 1 คือปริภูมิโทโพโลยีซึ่งสำหรับจุดสองจุดที่แตกต่างกันแต่ละจุดจะมีบริเวณใกล้เคียงที่ไม่มีจุดอื่นอยู่[ 1 ] ปริภูมิR 0 คือ ปริภูมิที่สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับจุดสอง จุด ที่สามารถแยกแยะได้ทางโทโพโลยีคุณสมบัติ T 1และ R 0เป็นตัวอย่างของสัจพจน์ การแยก
คำจำกัดความ
ให้Xเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีและให้xและyเป็นจุดในXเรากล่าวว่าxและyแยกจากกันถ้าแต่ละจุดอยู่ในบริเวณใกล้เคียงที่ไม่ครอบคลุมอีกจุดหนึ่ง
- Xเรียกว่าปริภูมิT 1ถ้าจุดสองจุดที่แตกต่างกันในXถูกคั่นด้วย จุดสองจุดนั้น
- Xเรียกว่าปริภูมิR 0ถ้าจุดสองจุดใดๆ ในX ที่สามารถแยกแยะได้ในเชิงโทโพโลยีถูกแยกออกจากกัน
ปริภูมิ AT 1เรียกอีกอย่างว่าปริภูมิที่เข้าถึงได้หรือปริภูมิที่มีโทโพโลยีแบบเฟรเชต์และปริภูมิ R 0เรียกอีกอย่างว่าปริภูมิสมมาตร (คำว่าปริภูมิเฟรเชต์ยังมีความหมายที่แตกต่างออกไป โดยสิ้นเชิง ในทางวิเคราะห์เชิงฟังก์ชันด้วยเหตุนี้จึงนิยมใช้คำว่าปริภูมิT 1มากกว่า นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเกี่ยวกับปริภูมิเฟรเชต์-อูรีโซห์น ในฐานะ ปริภูมิแบบลำดับชนิดหนึ่งคำว่าปริภูมิสมมาตรยังมีความหมายอื่นอีก ด้วย )
ปริภูมิเชิงทอพอโลยีจะเป็นปริภูมิ T1 ก็ต่อเมื่อเป็นทั้งปริภูมิ R0 และปริภูมิคอลโมโกรอฟ (หรือ T0 ) (กล่าวคือ ปริภูมิที่จุดต่างกันสามารถแยกแยะได้ในเชิงทอพอโลยี) ปริภูมิเชิงทอพอโลยีจะเป็นปริภูมิ R0 ก็ต่อเมื่อปริภูมิผลหารคอลโมโกรอฟ ของมัน เป็นปริภูมิ T1
คุณสมบัติ
ถ้าเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีแล้ว เงื่อนไขต่อไปนี้จะเทียบเท่ากัน:
- เป็นพื้นที่T1
- เป็นพื้นที่T 0 และ พื้นที่R 0
- จุดต่างๆ เป็นเซตปิดใน; กล่าวคือ สำหรับทุกจุดเซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวจะเป็นเซตย่อยปิดของ
- เซตย่อยทุกเซตของคือจุดตัดของเซตเปิดทั้งหมดที่บรรจุเซตย่อยนั้นไว้
- เซตจำกัดทุก เซต เป็นเซตปิด[ 2 ]
- เซต โคไฟไนต์ทุกเซตของเป็นเซตเปิด
- สำหรับตัวกรองอัลตร้าฟิลเตอร์คงที่ทุกตัวจะลู่เข้าสู่ค่าเดียวเท่านั้น
- สำหรับทุกเซตย่อยของและทุกจุดจะเป็นจุดลิมิตของก็ต่อเมื่อทุกย่าน เปิด ของประกอบด้วยจุดจำนวนอนันต์ของ
- แผนที่แต่ละแผนที่จากพื้นที่ Sierpińskiไปยังนั้นเป็นเรื่องง่าย
- แผนที่จากปริภูมิ Sierpińskiไปยังจุดเดี่ยวมีคุณสมบัติการยกขึ้นเมื่อเทียบกับแผนที่จากไปยังจุดเดี่ยว
ถ้าเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยี เงื่อนไขต่อไปนี้จะเทียบเท่ากัน: [ 3 ] (โดยที่หมายถึงการปิดของ)
- เป็น ช่องว่างR 0
- เมื่อกำหนดขอบเขตปิด ใดๆ แล้ว ขอบเขตปิด นั้นจะประกอบด้วยเฉพาะจุดที่ไม่สามารถแยกแยะได้ในเชิงโทโพโลยีจากจุดอื่นๆ เท่านั้น
- ค่าสัมประสิทธิ์ KolmogorovของคือT 1
- สำหรับสิ่งใดก็ตามที่อยู่ในการปิดของก็ต่อเมื่ออยู่ในการปิดของ
- ลำดับก่อน ของการจำแนกเฉพาะบนนั้นสมมาตร(และดังนั้นจึงเป็นความสัมพันธ์สมมูล )
- เซตสำหรับก่อให้เกิดการแบ่งส่วนของ(กล่าวคือ เซตดังกล่าวสองเซตใดๆ จะเป็นเซตที่เหมือนกันหรือเป็นเซตที่ไม่มีส่วนร่วมกัน)
- ถ้าเป็นเซตปิด และเป็นจุดที่ไม่อยู่ในแล้ว
- ทุกย่านของจุดหนึ่งๆประกอบด้วย
- เซตเปิดทุก เซต เป็นผลรวมของเซตปิด
- สำหรับตัวกรองอัลตราฟิลเตอร์คงที่ ทุกตัว จะลู่เข้าสู่จุดที่ไม่สามารถแยกแยะได้ในเชิงโทโพโลยีจากจุดอื่น
ในปริภูมิเชิงทอพอโลยีใดๆ เราจะพบคุณสมบัติต่อไปนี้ของจุดสองจุดใดๆ
ถ้าลูกศรแรกสามารถกลับทิศทางได้ พื้นที่นั้นคือ R 0ถ้าลูกศรที่สองสามารถกลับทิศทางได้ พื้นที่นั้นคือT 0ถ้าลูกศรประกอบสามารถกลับทิศทางได้ พื้นที่นั้นคือ T 1พื้นที่จะเป็น T 1ก็ต่อเมื่อเป็นทั้ง R 0และT 0
ปริภูมิ T 1 ที่จำกัด นั้นจำเป็นต้องเป็นปริภูมิแบบไม่ต่อเนื่อง (เนื่องจากทุกเซตเป็นเซตปิด)
พื้นที่ที่เป็น T 1 ในระดับท้องถิ่น ในแง่ที่ว่าแต่ละจุดมีบริเวณใกล้เคียงที่เป็น T 1 (เมื่อกำหนดโทโพโลยีของพื้นที่ย่อย) ก็เป็น T 1 เช่นกัน [ 4 ] ใน ทำนองเดียวกัน พื้นที่ที่เป็น R 0 ในระดับท้องถิ่น ก็เป็น R 0 เช่นกัน ในทางตรงกันข้าม ข้อความที่สอดคล้องกันไม่เป็นจริงสำหรับพื้นที่ T 2ตัวอย่างเช่นเส้นตรงที่มีจุดกำเนิดสองจุดไม่ใช่พื้นที่ Hausdorffแต่เป็น Hausdorff ในระดับท้องถิ่น
ตัวอย่าง
- ปริภูมิ Sierpińskiเป็นตัวอย่างง่ายๆ ของโทโพโลยีที่เป็น T 0แต่ไม่ใช่ T 1และด้วยเหตุนี้จึงไม่ใช่ R 0ด้วย
- โทโพโลยีช่วงเวลาที่ทับซ้อนกันเป็นตัวอย่างง่ายๆ ของโทโพโลยีที่เป็น T 0แต่ไม่ใช่T 1
- ทุกปริภูมิเฮาส์ดอร์ฟแบบอ่อนเป็น T 1แต่ข้อความกลับกันนั้นไม่เป็นจริงโดยทั่วไป
- โทโพโลยีโคไฟไนต์บนเซตอนันต์เป็นตัวอย่างง่ายๆ ของโทโพโลยีที่เป็น T 1แต่ไม่ใช่เฮาส์ดอร์ฟ (T 2 ) เนื่องจากไม่มีเซตเปิดที่ไม่ว่างสองเซตใดๆ ในโทโพโลยีโคไฟไนต์ที่ไม่มีส่วนร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ให้เป็นเซตของจำนวนเต็มและกำหนดให้เซตเปิดเป็นเซตย่อยของที่ประกอบด้วยทุกเซตยกเว้นเซตย่อยจำกัดของแล้วกำหนดจำนวนเต็มที่แตกต่างกันและ:
- เซตเปิดประกอบด้วยแต่ไม่ใช่และเซตเปิดประกอบด้วยแต่ไม่ใช่;
- ในทำนองเดียวกัน เซตที่มีสมาชิกเพียงตัวเดียวทุกเซตเป็นส่วนเติมเต็มของเซตเปิดดังนั้นจึงเป็นเซตปิด
- ดังนั้นปริภูมิที่ได้จึงเป็น T 1ตามนิยามแต่ละข้อข้างต้น ปริภูมินี้ไม่ใช่ T 2เพราะจุดตัดของเซตเปิดสองเซตใดๆและคือซึ่งไม่มีวันว่างเปล่า หรืออีกทางหนึ่ง เซตของจำนวนเต็มคู่เป็นเซตกระชับแต่ไม่ใช่เซตปิดซึ่งเป็นไปไม่ได้ในปริภูมิเฮาส์ดอร์ฟ
- ตัวอย่างข้างต้นสามารถปรับเปลี่ยนเล็กน้อยเพื่อสร้างโทโพโลยีโคไฟไนต์แบบสองจุดซึ่งเป็นตัวอย่างของปริภูมิ R 0ที่ไม่ใช่ทั้ง T 1และ R 1ให้เป็นเซตของจำนวนเต็มอีกครั้ง และใช้คำนิยามของจากตัวอย่างก่อนหน้า กำหนดฐานย่อยของเซตเปิดสำหรับจำนวนเต็มใดๆให้เป็นถ้าเป็นจำนวนคู่และถ้าเป็นจำนวนคี่ จากนั้นฐานของโทโพโลยีจะกำหนดโดยการตัดกัน แบบจำกัด ของเซตฐานย่อย: เมื่อกำหนดเซตจำกัดเซตเปิดของคือ
- พื้นที่ที่ได้นั้นไม่ใช่ T 0 (และด้วยเหตุนี้จึงไม่ใช่ T 1 ) เพราะจุดและ(สำหรับจำนวนคู่) นั้นไม่สามารถแยกแยะได้ในเชิงโทโพโลยี แต่โดยพื้นฐานแล้วมันเทียบเท่ากับตัวอย่างก่อนหน้านี้
- โทโพโลยีซาริสกีบนวาไรตีพีชคณิต (เหนือฟิลด์ปิดเชิงพีชคณิต ) คือ T 1เพื่อดูสิ่งนี้ โปรดสังเกตว่าเซตเอกฐานที่มีจุดที่มีพิกัดท้องถิ่น คือเซตศูนย์ของพหุนาม ดังนั้น จุดนั้นจึงเป็นจุดปิด อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างนี้เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นปริภูมิที่ไม่ใช่เฮาส์ดอร์ฟ (T 2 ) โทโพโลยีซาริสกีเป็นตัวอย่างของโทโพโลยีโคไฟไนต์โดยพื้นฐาน
- โทโพโลยี Zariski บนวงแหวนสลับที่(นั่นคือสเปกตรัมเฉพาะของวงแหวน ) เป็น T 0แต่โดยทั่วไปไม่ใช่ T 1 [ 5 ] เพื่อให้เห็นเช่นนี้ โปรดสังเกตว่าการปิดของเซตจุดเดียวคือเซตของอุดมคติเฉพาะ ทั้งหมด ที่ประกอบด้วยจุดนั้น (และดังนั้นโทโพโลยีจึงเป็น T 0 ) อย่างไรก็ตาม การปิดนี้เป็นอุดมคติสูงสุดและจุดปิดเพียงจุดเดียวคืออุดมคติสูงสุด ดังนั้นจึงไม่มีอยู่ในเซตเปิดใด ๆ ของโทโพโลยี และดังนั้นปริภูมิจึงไม่เป็นไปตามสัจพจน์T 1เพื่อให้เข้าใจตัวอย่างนี้ชัดเจนยิ่งขึ้น: โทโพโลยีแบบซาริสกี้สำหรับริงสลับที่นั้นกำหนดไว้ดังนี้: ปริภูมิโทโพโลยีคือเซต ของ อุดมคติเฉพาะทั้งหมดของริงสลับที่ ฐานของโทโพโลยีนั้นกำหนดโดยเซตเปิดของอุดมคติเฉพาะที่ไม่ประกอบด้วยสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายว่าสิ่งนี้เป็นฐานจริง ๆ ดังนั้นและและเซตปิดของโทโพโลยีแบบซาริสกี้คือเซตของอุดมคติเฉพาะที่ประกอบด้วยสังเกตว่าตัวอย่างนี้แตกต่างจากตัวอย่างโทโพโลยีแบบโคไฟไนต์ข้างต้นอย่างละเอียดอ่อน: จุดในโทโพโลยีโดยทั่วไปไม่ใช่เซตปิด ในขณะที่ในปริภูมิ T 1จุดต่าง ๆ จะเป็นเซตปิดเสมอ
- พื้นที่ ที่ไม่มีการเชื่อมต่อโดยสิ้นเชิงทุกแห่งคือ T 1เนื่องจากทุกจุดเป็นส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันและดังนั้นจึงเป็นพื้นที่ปิด
การสรุปทั่วไปสำหรับพื้นที่ประเภทอื่นๆ
คำว่า "T 1 ", "R 0 " และคำพ้องความหมาย สามารถนำไปใช้กับปริภูมิเชิงทอพอโลยีรูปแบบต่างๆ เช่นปริภูมิเอกรูปปริภูมิโคชีและปริภูมิการลู่เข้าลักษณะเฉพาะที่เชื่อมโยงแนวคิดนี้ในตัวอย่างทั้งหมดคือ ลิมิตของอัลตราฟิลเตอร์คงที่ (หรือเน็ต คงที่ ) จะมีเอกลักษณ์เฉพาะ (สำหรับปริภูมิ T 1 ) หรือมีเอกลักษณ์เฉพาะจนถึงความไม่สามารถแยกแยะได้ทางทอพอโลยี (สำหรับปริภูมิ R 0 )
ปรากฏว่าปริภูมิเอกรูป และโดยทั่วไปแล้วปริภูมิโคชี จะเป็น R 0 เสมอ ดังนั้นเงื่อนไข T 1ในกรณีเหล่านี้จึงลดลงเหลือเงื่อนไข T 0แต่ R 0เพียงอย่างเดียวก็อาจเป็นเงื่อนไขที่น่าสนใจสำหรับปริภูมิการลู่เข้าประเภทอื่น ๆ เช่น ปริภูมิพรีโทโพโลยี
ดูเพิ่มเติม
- สมบัติทางทอพอโลยี – สมบัติทางคณิตศาสตร์ของปริภูมิ
การอ้างอิง
บรรณานุกรม
- AV Arkhangel'skii , LS Pontryagin (Eds.) General Topology I (1990) Springer-Verlag ISBN 3-540-18178-4.
- ฟอลแลนด์, เจอรัลด์ (1999). การวิเคราะห์เชิงจริง: เทคนิคสมัยใหม่และการประยุกต์ใช้ (ฉบับ ที่ 2). จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์ อิงค์. หน้า 116. ISBN 0-471-31716-0.
- Schechter, Eric (1996). คู่มือการวิเคราะห์และรากฐาน . ซานดิเอโก, แคลิฟอร์เนีย: Academic Press. ISBN 978-0-12-622760-4. OCLC 175294365 .
- Lynn Arthur Steen และ J. Arthur Seebach, Jr., ตัวอย่างค้านในโทโพโลยี Springer-Verlag, นิวยอร์ก, 1978. พิมพ์ซ้ำโดย Dover Publications, นิวยอร์ก, 1995. ISBN 0-486-68735-X(ฉบับโดเวอร์)
- วิลลาร์ด, สตีเฟน (1998). โทโพโลยีทั่วไป . นิวยอร์ก: โดเวอร์. หน้า 86–90 . ISBN 0-486-43479-6.
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ช่องว่างT 1
ในโทโพโลยีและสาขาคณิตศาสตร์ ที่เกี่ยวข้อง ปริภูมิT 1 คือปริภูมิโทโพโลยีซึ่งสำหรับจุดสองจุดที่แตกต่างกันแต่ละจุดจะมีบริเวณใกล้เคียงที่ไม่มีจุดอื่นอยู่ ปริภูมิR 0 คือ...
คำจำกัดความ
ให้ X เป็น ปริภูมิเชิงทอพอโลยี และให้ x และ y เป็นจุดใน X เรากล่าวว่า x และ y แยก จากกัน ถ้าแต่ละจุดอยู่ใน บริเวณใกล้เคียง ที่ไม่ครอบคลุมอีกจุดหนึ่ง
คุณสมบัติ
ถ้าเป็นปริภูมิเชิงทอพอโลยีแล้ว เงื่อนไขต่อไปนี้จะเทียบเท่ากัน: X {\displaystyle X}
ตัวอย่าง
ปริภูมิ Sierpiński เป็นตัวอย่างง่ายๆ ของโทโพโลยีที่เป็น T 0 แต่ไม่ใช่ T 1 และด้วยเหตุนี้จึงไม่ใช่ R 0 ด้วย โท โพโลยีช่วงเวลาที่ทับซ้อนกัน เป็นตัวอย่างง่ายๆ ของโทโพโลยีที่เป็น T 0 แต่ไม่ใช่T 1 ทุก ปริภูมิเฮาส์ดอร์ฟแบบอ่อน เป็น T 1...