ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
торы
−
),
◦
) можно получить (включая A) не более 7 множеств:
{A, A
◦
, A
−
, A
◦−
, A
−◦
A
◦−◦
, A
−◦−
}. При этом A
−◦
, A
◦−◦
∈ U , а
A
◦−
, A
−◦−
∈ F .
10.6. Лемма. Пусть U – открытое, F – замкнутое множества в то-
пологическом пространстве T . Тогда для любых подмножеств A, B в T
справедливы утверждения:
1) A
−
\B
−
⊆ (A\B)
−
, 2) (U ∩ A)
−
= (U ∩ A
−
)
−
, 3) (F ∪ B
◦
)
◦
= (F ∪ B)
◦
.
Доказательство. 1). В силу леммы 10.5. A
−
\B
−
= A
−
∩ B
−c
= A
−
∩
(B
c◦c
)
c
= A
−
∩ B
c◦
. Через U(a) будем обозначать окрестность точки a. По
определению замыкания
a ∈ A
−
⇔ ∀U(a) (U(a) ∩ A ̸= ∅). (3)
Пусть z ∈ A
−
∩ B
c◦
. Так как z ∈ B
c◦
, а множество B
c◦
открыто, то
B
c◦
является окрестностью точки z . Пусть U(z) – произвольная окрестность
точки z. Тогда множество U(z) ∩ B
c◦
также является окрестностью z. Так
как z ∈ A
−
, то в силу (3) имеем ∅ ̸= (U(z) ∩ B
c◦
) ∩ A ⊆ U(z) ∩ (B
c
∩ A) =
U(z) ∩ (A\B). Снова в силу (3) z ∈ (A\B)
−
.
2). Так как U ∩ A ⊆ U ∩ A
−
, то (U ∩ A)
−
⊆ (U ∩ A
−
)
−
. В силу леммы
10.5. U = U
◦
= U
c−c
и используя первое утверждение доказываемой леммы,
получим
U ∩ A
−
= U
c−c
∩ A
−
= A
−
\U
c−
⊆ (A\U
c
)
−
= (A ∩ U)
−
. (4)
Значит (U ∩ A
−
)
−
⊆ (A ∩ U)
−
и 2) доказано.
3). В силу леммы 10.5. и доказанного пункта 2) настоящей леммы, имеем
(F ∪ B
◦
)
◦
= (F ∪ B
c−c
)
c−c
= (F
c
∩ B
c−
)
−c
= (F
c
∩ B
c
)
−c
= (F ∪ B)
c−c
=
(F ∪ B)
◦
.
10.7. Предложение. Справедливы утверждения:
1) U ∈ U ⇔ U
c
∈ F, F ∈ F ⇔ F
c
∈ U ;
2) U ∈ U ⇒ U
−
∈ F, F ∈ F ⇒ F
◦
∈ U ;
3) U
i
∈ U, F
i
∈ F(i = 1, ..., n) ⇒ U
1
∩ ... ∩ U
n
∈ U, F
1
∪ ... ∪ F
n
∈ F ;
42
− торы ), ◦ ) можно получить (включая A) не более 7 множеств: {A, A◦ , A− , A◦− , A−◦ A◦−◦ , A−◦− }. При этом A−◦ , A◦−◦ ∈ U, а A◦− , A−◦− ∈ F . 10.6. Лемма. Пусть U – открытое, F – замкнутое множества в то- пологическом пространстве T . Тогда для любых подмножеств A, B в T справедливы утверждения: 1) A− \B − ⊆ (A\B)− , 2) (U ∩ A)− = (U ∩ A− )− , 3) (F ∪ B ◦ )◦ = (F ∪ B)◦ . Доказательство. 1). В силу леммы 10.5. A− \B − = A− ∩ B −c = A− ∩ (B c◦c )c = A− ∩ B c◦ . Через U (a) будем обозначать окрестность точки a. По определению замыкания a ∈ A− ⇔ ∀U (a) (U (a) ∩ A ̸= ∅). (3) Пусть z ∈ A− ∩ B c◦ . Так как z ∈ B c◦ , а множество B c◦ открыто, то B c◦ является окрестностью точки z . Пусть U (z) – произвольная окрестность точки z . Тогда множество U (z) ∩ B c◦ также является окрестностью z . Так как z ∈ A− , то в силу (3) имеем ∅ ̸= (U (z) ∩ B c◦ ) ∩ A ⊆ U (z) ∩ (B c ∩ A) = U (z) ∩ (A\B). Снова в силу (3) z ∈ (A\B)− . 2). Так как U ∩ A ⊆ U ∩ A− , то (U ∩ A)− ⊆ (U ∩ A− )− . В силу леммы 10.5. U = U ◦ = U c−c и используя первое утверждение доказываемой леммы, получим U ∩ A− = U c−c ∩ A− = A− \U c− ⊆ (A\U c )− = (A ∩ U )− . (4) Значит (U ∩ A− )− ⊆ (A ∩ U )− и 2) доказано. 3). В силу леммы 10.5. и доказанного пункта 2) настоящей леммы, имеем (F ∪ B ◦ )◦ = (F ∪ B c−c )c−c = (F c ∩ B c− )−c = (F c ∩ B c )−c = (F ∪ B)c−c = (F ∪ B)◦ . 10.7. Предложение. Справедливы утверждения: 1) U ∈ U ⇔ U c ∈ F , F ∈ F ⇔ F c ∈ U ; 2) U ∈ U ⇒ U − ∈ F , F ∈ F ⇒ F ◦ ∈ U ; 3) Ui ∈ U, Fi ∈ F(i = 1, ..., n) ⇒ U1 ∩ ... ∩ Un ∈ U, F1 ∪ ... ∪ Fn ∈ F ; 42
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- …
- следующая ›
- последняя »