位相幾何学や 数学 の関連分野 において 、 クラトフスキー閉包公理は、 集合 上の 位相構造を 定義するために使用できる 公理 の集合である。これらは、より一般的に使用される 開集合 の定義と同等である。これら は 、 カジミエシュ・クラトフスキー [1] によって最初に形式化され、そのアイデアは、 ヴァツワフ・シェルピンスキ や アントニオ・モンテイロ [2] などの数学者によってさらに研究された 。
同様の公理セットは、 内部演算子 の双対概念のみを使用して位相構造を定義するために使用することができます。 [3]
意味
クラトフスキー閉包演算子と弱化
を任意の集合とし、 その 冪集合を とします 。 クラトフスキー閉包演算子は、 次の特性を持つ
単項演算 です。
バツ
{\displaystyle X}
℘
(
バツ
)
{\displaystyle \wp (X)}
c
:
℘
(
バツ
)
→
℘
(
バツ
)
{\displaystyle \mathbf {c} :\wp (X)\to \wp (X)}
二項和集合を保存することによって、 次の条件が成立する: [4]
c
{\displaystyle \mathbf {c} }
[K4'] 単調 です : 。
あ
⊆
B
⇒
c
(
あ
)
⊆
c
(
B
)
{\displaystyle A\subseteq B\Rightarrow \mathbf {c} (A)\subseteq \mathbf {c} (B)}
実際、 [K4] の等式を包含として書き直すと、より弱い公理 [K4''] ( 劣加法性 )が得られます。
[K4''] 劣加法性 がある :すべての 、 、に対して
あ
、
B
⊆
バツ
{\displaystyle A,B\subseteq X}
c
(
あ
∪
B
)
⊆
c
(
あ
)
∪
c
(
B
)
{\displaystyle \mathbf {c} (A\cup B)\subseteq \mathbf {c} (A)\cup \mathbf {c} (B)}
すると、公理[K4'] と [K4'']を合わせると [K4] と同等であること が簡単に分かります (以下の証明2の最後から2番目の段落を参照)。
クラトフスキー (1966) は、単一集合が閉包に関して安定でなければならないことを要求する第 5 の (オプションの) 公理を含めています。これは、すべての に対して 、です 。彼は、5 つの公理すべてを満たす位相空間を、挙げられている 4 つの公理のみを満たすより一般的な空間とは対照的に、 T 1 空間 と呼んでいます。実際、これらの空間は通常の対応関係によって 位相 T 1 空間 と正確に対応しています(以下を参照)。 [5]
x
∈
バツ
{\displaystyle x\in X}
c
(
{
x
}
)
=
{
x
}
{\displaystyle \mathbf {c} (\{x\})=\{x\}}
要件 [K3] が省略された場合、公理は Čech閉包演算子 を定義します。 [6]代わりに [K1] が省略された場合 、 [K2] 、 [K3] 、 [K4']を満たす演算子は ムーア閉包演算子 と呼ばれます 。 [7] ペアは 、が満たす公理に応じて、 クラトフスキー閉包空間 、 Čech 閉包空間、または ムーア閉包空間 と呼ばれます 。
(
バツ
、
c
)
{\displaystyle (X,\mathbf {c} )}
c
{\displaystyle \mathbf {c} }
代替的な公理化
4つのクラトフスキー閉包公理は、パーヴィンによって与えられた1つの条件に置き換えることができる。 [8]
[P] すべての について 、 。
A
,
B
⊆
X
{\displaystyle A,B\subseteq X}
A
∪
c
(
A
)
∪
c
(
c
(
B
)
)
=
c
(
A
∪
B
)
∖
c
(
∅
)
{\displaystyle A\cup \mathbf {c} (A)\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (B))=\mathbf {c} (A\cup B)\setminus \mathbf {c} (\varnothing )}
この要件の結果として
公理 [K1] - [K4]を導くことができる。
を選択してください 。次に 、 または を選択します 。これは直ちに [K1] を意味します。
A
=
B
=
∅
{\displaystyle A=B=\varnothing }
∅
∪
c
(
∅
)
∪
c
(
c
(
∅
)
)
=
c
(
∅
)
∖
c
(
∅
)
=
∅
{\displaystyle \varnothing \cup \mathbf {c} (\varnothing )\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (\varnothing ))=\mathbf {c} (\varnothing )\setminus \mathbf {c} (\varnothing )=\varnothing }
c
(
∅
)
∪
c
(
c
(
∅
)
)
=
∅
{\displaystyle \mathbf {c} (\varnothing )\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (\varnothing ))=\varnothing }
任意の と を選択します 。次に、公理 [K1] 、を適用して 、 [K2] を意味します。
A
⊆
X
{\displaystyle A\subseteq X}
B
=
∅
{\displaystyle B=\varnothing }
A
∪
c
(
A
)
=
c
(
A
)
{\displaystyle A\cup \mathbf {c} (A)=\mathbf {c} (A)}
と任意の を選択する 。次に、公理 [K1] を適用すると、となり 、これは [K3] となる。
A
=
∅
{\displaystyle A=\varnothing }
B
⊆
X
{\displaystyle B\subseteq X}
c
(
c
(
B
)
)
=
c
(
B
)
{\displaystyle \mathbf {c} (\mathbf {c} (B))=\mathbf {c} (B)}
任意の を選択する 。公理 [K1] – [K3] を適用すると、 [K4] が導出される。
A
,
B
⊆
X
{\displaystyle A,B\subseteq X}
あるいは、モンテイロ(1945)は、 [K2] – [K4] のみを伴うより弱い公理を提案した : [9]
[M] すべての について 、 .
A
,
B
⊆
X
{\displaystyle A,B\subseteq X}
A
∪
c
(
A
)
∪
c
(
c
(
B
)
)
⊆
c
(
A
∪
B
)
{\textstyle A\cup \mathbf {c} (A)\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (B))\subseteq \mathbf {c} (A\cup B)}
要件 [K1] は [M] とは独立しています 。実際、 の場合、 定数割り当てによって定義される 演算子は [M] を満たします が、 であるため、空集合は保存されません 。定義により、 [M] を 満たす演算子はすべてムーア閉包演算子であることに注意してください。
X
≠
∅
{\displaystyle X\neq \varnothing }
c
⋆
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} ^{\star }:\wp (X)\to \wp (X)}
A
↦
c
⋆
(
A
)
:=
X
{\displaystyle A\mapsto \mathbf {c} ^{\star }(A):=X}
c
⋆
(
∅
)
=
X
{\displaystyle \mathbf {c} ^{\star }(\varnothing )=X}
[M] のより対称的な代替案 もMO BotelhoとMH Teixeiraによって証明され、公理 [K2] - [K4] が導かれる: [2]
[BT] すべての について 、 。
A
,
B
⊆
X
{\displaystyle A,B\subseteq X}
A
∪
B
∪
c
(
c
(
A
)
)
∪
c
(
c
(
B
)
)
=
c
(
A
∪
B
)
{\textstyle A\cup B\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (A))\cup \mathbf {c} (\mathbf {c} (B))=\mathbf {c} (A\cup B)}
類似構造
内部、外部、境界演算子
クラトフスキー閉包作用素の双対概念として クラトフスキー内部作用素 があり、これは次のような類似の要件を満たす 写像である: [3]
i
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {i} :\wp (X)\to \wp (X)}
これらの演算子については、クラトフスキー閉包について推論されたものと完全に類似した結論に達することができます。たとえば、すべてのクラトフスキー内部演算子は 等価です。つまり、 [K4'] を満たし、強度 [I2] により、 [I3] の等式を 単純な包含に弱めることが可能です。
クラトフスキー閉包と内部空間の双対性は、上の 自然 補数演算子 によって提供され、写像は を送る 。この写像は 冪集合格子上の 直交補写像であり、 ド・モルガンの法則 を満たす。 が任意の添字集合で である 場合 、
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
n
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {n} :\wp (X)\to \wp (X)}
A
↦
n
(
A
)
:=
X
∖
A
{\displaystyle A\mapsto \mathbf {n} (A):=X\setminus A}
I
{\displaystyle {\mathcal {I}}}
{
A
i
}
i
∈
I
⊆
℘
(
X
)
{\displaystyle \{A_{i}\}_{i\in {\mathcal {I}}}\subseteq \wp (X)}
n
(
⋃
i
∈
I
A
i
)
=
⋂
i
∈
I
n
(
A
i
)
,
n
(
⋂
i
∈
I
A
i
)
=
⋃
i
∈
I
n
(
A
i
)
.
{\displaystyle \mathbf {n} \left(\bigcup _{i\in {\mathcal {I}}}A_{i}\right)=\bigcap _{i\in {\mathcal {I}}}\mathbf {n} (A_{i}),\qquad \mathbf {n} \left(\bigcap _{i\in {\mathcal {I}}}A_{i}\right)=\bigcup _{i\in {\mathcal {I}}}\mathbf {n} (A_{i}).}
これらの法則を の定義特性とともに用いることで、 定義関係 (および ) を介して、任意のクラトフスキー内部がクラトフスキー閉包を誘導すること (およびその逆) を示すことができます。 に関して得られたすべての結果は、 これらの関係を正規補完 の特性と組み合わせて用いることで、 に関する結果に変換できます 。
n
{\displaystyle \mathbf {n} }
c
:=
n
i
n
{\displaystyle \mathbf {c} :=\mathbf {nin} }
i
:=
n
c
n
{\displaystyle \mathbf {i} :=\mathbf {ncn} }
c
{\displaystyle \mathbf {c} }
i
{\displaystyle \mathbf {i} }
n
{\displaystyle \mathbf {n} }
パービン(1964)はさらに クラトフスキー外部演算子 [3] と クラトフスキー境界演算子 [10] に対して類似の公理を与えており、 これもまた関係 とを介してクラトフスキー閉包を誘導する 。
c
:=
n
e
{\displaystyle \mathbf {c} :=\mathbf {ne} }
c
(
A
)
:=
A
∪
b
(
A
)
{\displaystyle \mathbf {c} (A):=A\cup \mathbf {b} (A)}
抽象演算子
公理 [K1] – [K4]は、集合論的包含を格子に関連付けられた半順序に、集合論的和を結合演算 に 、集合論的積を会合演算に形式的に置き換えることによって、 一般有界格子上 の 抽象的な単項演算を定義するために適応できることに注意されたい。公理 [I1] – [I4] についても同様である。格子が直交補集合である場合、これら 2 つの抽象演算は通常の方法で互いを誘導する。抽象閉包または内部演算子は、格子上の
一般化された位相 を定義するために使用できる。
c
:
L
→
L
{\displaystyle \mathbf {c} :L\to L}
(
L
,
∧
,
∨
,
0
,
1
)
{\displaystyle (L,\land ,\lor ,\mathbf {0} ,\mathbf {1} )}
ムーア閉包演算子の要件には結合も空集合も現れないため、定義は 任意の poset 上の抽象単項演算子を定義するように適応される可能性があります。
c
:
S
→
S
{\displaystyle \mathbf {c} :S\to S}
S
{\displaystyle S}
位相幾何学の他の公理化との関連
閉包からの位相の誘導
閉包演算子は、 次のように自然に 位相を 誘導します。を任意の集合とします。部分集合が クラトフスキー閉包演算子に関して 閉じている 場合、それはその演算子の 不動点 である場合 、つまり の 下で安定している 場合、つまり の場合に 限ります。主張は、閉集合の補集合である全体空間の部分集合のすべての族が位相の 3 つの通常の要件を満たす、または同等に、すべての閉集合の族が 以下を満たすというものです。
X
{\displaystyle X}
C
⊆
X
{\displaystyle C\subseteq X}
c
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} :\wp (X)\to \wp (X)}
c
{\displaystyle \mathbf {c} }
c
(
C
)
=
C
{\displaystyle \mathbf {c} (C)=C}
S
[
c
]
{\displaystyle {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} ]}
冪等性[K3] により 、簡潔に と書くことができることに注意してください 。
S
[
c
]
=
im
(
c
)
{\displaystyle {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} ]=\operatorname {im} (\mathbf {c} )}
位相からの閉包の誘導
逆に、公理[T1] – [T3] を満たす 族が与えられた場合 、次のようにクラトフスキー閉包作用素を構成することが可能である。 およびが の 包含 反転 である場合、
κ
{\displaystyle \kappa }
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
A
↑
=
{
B
∈
℘
(
X
)
|
A
⊆
B
}
{\displaystyle A^{\uparrow }=\{B\in \wp (X)\ |\ A\subseteq B\}}
A
{\displaystyle A}
c
κ
(
A
)
:=
⋂
B
∈
(
κ
∩
A
↑
)
B
{\displaystyle \mathbf {c} _{\kappa }(A):=\bigcap _{B\in (\kappa \cap A^{\uparrow })}B}
は 上の クラトフスキー閉包演算子を定義します 。
c
κ
{\displaystyle \mathbf {c} _{\kappa }}
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
2つの構造の正確な対応
実際、これら 2 つの補完的な構成は互いに逆です。 が 上のすべてのクラトフスキー閉包演算子の集合であり 、 が 位相内のすべての集合の補集合からなるすべての族の集合、つまり [T1] – [T3] を満たすすべての族の集合である場合、 は 一対一であり、その逆は割り当て によって与えられます 。
C
l
s
K
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Cls} _{\text{K}}(X)}
X
{\displaystyle X}
A
t
p
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Atp} (X)}
S
:
C
l
s
K
(
X
)
→
A
t
p
(
X
)
{\displaystyle {\mathfrak {S}}:\mathrm {Cls} _{\text{K}}(X)\to \mathrm {Atp} (X)}
c
↦
S
[
c
]
{\displaystyle \mathbf {c} \mapsto {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} ]}
C
:
κ
↦
c
κ
{\displaystyle {\mathfrak {C}}:\kappa \mapsto \mathbf {c} _{\kappa }}
また、全単射を を含むすべての Čech 閉包演算子の 集合に 拡張できることに留意してください 。この拡張は全射でもあり、これは 上のすべての Čech 閉包演算子が 上にも位相を誘導する ことを意味します 。 [11] しかし、これは がもはや全単射ではない
ことを意味します。
S
{\displaystyle {\mathfrak {S}}}
C
l
s
C
ˇ
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Cls} _{\check {C}}(X)}
C
l
s
K
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Cls} _{\text{K}}(X)}
S
¯
{\displaystyle {\overline {\mathfrak {S}}}}
X
{\displaystyle X}
X
{\displaystyle X}
S
¯
{\displaystyle {\overline {\mathfrak {S}}}}
例
上で議論したように、位相空間が与えられれば、任意 の部分集合の閉包を集合、 つまり を含む すべての閉集合の共通部分 として定義できます 。集合 は を含む 最小の閉集合であり 、演算子 は クラトフスキー閉包演算子です。
X
{\displaystyle X}
A
⊆
X
{\displaystyle A\subseteq X}
c
(
A
)
=
⋂
{
C
a closed subset of
X
|
A
⊆
C
}
{\displaystyle \mathbf {c} (A)=\bigcap \{C{\text{ a closed subset of }}X|A\subseteq C\}}
X
{\displaystyle X}
A
{\displaystyle A}
c
(
A
)
{\displaystyle \mathbf {c} (A)}
X
{\displaystyle X}
A
{\displaystyle A}
c
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} :\wp (X)\to \wp (X)}
が任意の集合である場合、 となる 演算子は クラトフスキー閉包です。最初の演算子は 非離散位相 を 誘導し、2 番目の演算子は 離散位相 を誘導します。
X
{\displaystyle X}
c
⊤
,
c
⊥
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{\top },\mathbf {c} _{\bot }:\wp (X)\to \wp (X)}
c
⊤
(
A
)
=
{
∅
A
=
∅
,
X
A
≠
∅
,
c
⊥
(
A
)
=
A
∀
A
∈
℘
(
X
)
,
{\displaystyle \mathbf {c} _{\top }(A)={\begin{cases}\varnothing &A=\varnothing ,\\X&A\neq \varnothing ,\end{cases}}\qquad \mathbf {c} _{\bot }(A)=A\quad \forall A\in \wp (X),}
{
∅
,
X
}
{\displaystyle \{\varnothing ,X\}}
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
任意の を固定し 、 が すべての に対して となるようにします 。すると、 は クラトフスキー閉包を定義します。対応する閉集合の族は( を含むすべての部分集合の族) と一致します 。 のとき 、再び離散位相 (つまり 、定義からわかるように )を取得します。
S
⊊
X
{\displaystyle S\subsetneq X}
c
S
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{S}:\wp (X)\to \wp (X)}
c
S
(
A
)
:=
A
∪
S
{\displaystyle \mathbf {c} _{S}(A):=A\cup S}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
c
S
{\displaystyle \mathbf {c} _{S}}
S
[
c
S
]
{\displaystyle {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} _{S}]}
S
↑
{\displaystyle S^{\uparrow }}
S
{\displaystyle S}
S
=
∅
{\displaystyle S=\varnothing }
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
c
∅
=
c
⊥
{\displaystyle \mathbf {c} _{\varnothing }=\mathbf {c} _{\bot }}
が となる無限基数である 場合 、 と なる演算子は 4 つのクラトフスキー公理をすべて満たします。 [12] の場合 、この演算子は 上に コ有限位相を 誘導します。の場合、 コ可算位相 を誘導します 。
λ
{\displaystyle \lambda }
λ
≤
crd
(
X
)
{\displaystyle \lambda \leq \operatorname {crd} (X)}
c
λ
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{\lambda }:\wp (X)\to \wp (X)}
c
λ
(
A
)
=
{
A
crd
(
A
)
<
λ
,
X
crd
(
A
)
≥
λ
{\displaystyle \mathbf {c} _{\lambda }(A)={\begin{cases}A&\operatorname {crd} (A)<\lambda ,\\X&\operatorname {crd} (A)\geq \lambda \end{cases}}}
λ
=
ℵ
0
{\displaystyle \lambda =\aleph _{0}}
X
{\displaystyle X}
λ
=
ℵ
1
{\displaystyle \lambda =\aleph _{1}}
プロパティ
任意のクラトフスキー閉包は等長であり、また任意の包含写像も明らかに等長であるため、 を 包含に関する半集合として、また のサブ半集合として 見れば、 (等長) ガロア接続 が得られます。実際、すべてのおよびに対して 、 である場合に限り、 である ことが簡単に確認できます 。
⟨
c
:
℘
(
X
)
→
i
m
(
c
)
;
ι
:
i
m
(
c
)
↪
℘
(
X
)
⟩
{\displaystyle \langle \mathbf {c} :\wp (X)\to \mathrm {im} (\mathbf {c} );\iota :\mathrm {im} (\mathbf {c} )\hookrightarrow \wp (X)\rangle }
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
i
m
(
c
)
{\displaystyle \mathrm {im} (\mathbf {c} )}
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
C
∈
i
m
(
c
)
{\displaystyle C\in \mathrm {im} (\mathbf {c} )}
c
(
A
)
⊆
C
{\displaystyle \mathbf {c} (A)\subseteq C}
A
⊆
ι
(
C
)
{\displaystyle A\subseteq \iota (C)}
がのサブファミリーである 場合 、
{
A
i
}
i
∈
I
{\displaystyle \{A_{i}\}_{i\in {\mathcal {I}}}}
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
⋃
i
∈
I
c
(
A
i
)
⊆
c
(
⋃
i
∈
I
A
i
)
,
c
(
⋂
i
∈
I
A
i
)
⊆
⋂
i
∈
I
c
(
A
i
)
.
{\displaystyle \bigcup _{i\in {\mathcal {I}}}\mathbf {c} (A_{i})\subseteq \mathbf {c} \left(\bigcup _{i\in {\mathcal {I}}}A_{i}\right),\qquad \mathbf {c} \left(\bigcap _{i\in {\mathcal {I}}}A_{i}\right)\subseteq \bigcap _{i\in {\mathcal {I}}}\mathbf {c} (A_{i}).}
もし ならば 。
A
,
B
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A,B\in \wp (X)}
c
(
A
)
∖
c
(
B
)
⊆
c
(
A
∖
B
)
{\displaystyle \mathbf {c} (A)\setminus \mathbf {c} (B)\subseteq \mathbf {c} (A\setminus B)}
閉包の観点から見た位相概念
改良と部分空間
すべての に対して となる クラトフスキー閉包のペアは、 となる 位相を誘導し 、逆もまた同様です。言い換えると、 が優勢 となるのは、後者によって誘導される位相が前者によって誘導される位相の精緻化である場合、または同等にである場合に限ります 。 [13] たとえば、 は明らかに優勢です (後者は 上の恒等式に過ぎません)。 を そのメンバーすべての補集合を含む 族に 置き換えても同じ結論に達することができるため、 が すべての に対して 半順序を持ち 、 が 精緻化順序を持つ場合、 は半順序 集合間の反調写像であると結論付けることができます。
c
1
,
c
2
:
℘
(
X
)
→
℘
(
X
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{1},\mathbf {c} _{2}:\wp (X)\to \wp (X)}
c
2
(
A
)
⊆
c
1
(
A
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{2}(A)\subseteq \mathbf {c} _{1}(A)}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
τ
1
,
τ
2
{\displaystyle \tau _{1},\tau _{2}}
τ
1
⊆
τ
2
{\displaystyle \tau _{1}\subseteq \tau _{2}}
c
1
{\displaystyle \mathbf {c} _{1}}
c
2
{\displaystyle \mathbf {c} _{2}}
S
[
c
1
]
⊆
S
[
c
2
]
{\displaystyle {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} _{1}]\subseteq {\mathfrak {S}}[\mathbf {c} _{2}]}
c
⊤
{\displaystyle \mathbf {c} _{\top }}
c
⊥
{\displaystyle \mathbf {c} _{\bot }}
℘
(
X
)
{\displaystyle \wp (X)}
τ
i
{\displaystyle \tau _{i}}
κ
i
{\displaystyle \kappa _{i}}
C
l
s
K
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Cls} _{\text{K}}(X)}
c
≤
c
′
⟺
c
(
A
)
⊆
c
′
(
A
)
{\displaystyle \mathbf {c} \leq \mathbf {c} '\iff \mathbf {c} (A)\subseteq \mathbf {c} '(A)}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
A
t
p
(
X
)
{\displaystyle \mathrm {Atp} (X)}
S
{\displaystyle {\mathfrak {S}}}
任意の誘導位相(部分集合 A を基準として)において、閉集合は、 すべてのに対して、 A :に制限された元の閉包演算子である新しい閉包演算子を誘導します 。 [14]
c
A
(
B
)
=
A
∩
c
X
(
B
)
{\displaystyle \mathbf {c} _{A}(B)=A\cap \mathbf {c} _{X}(B)}
B
⊆
A
{\displaystyle B\subseteq A}
連続写像、閉写像、同相写像
関数が 点において 連続で あるためには が成り立ち、 あらゆる部分集合において 連続であるためには が成り立つことがその時に限る 。 [15] 写像が 閉写像であるためには逆包含が成り立つこと がその時に限る。 [16] 同相写像 であるためには連続かつ閉写像であるため、すなわち等式が成り立つことがその時に限る。 [17]
f
:
(
X
,
c
)
→
(
Y
,
c
′
)
{\displaystyle f:(X,\mathbf {c} )\to (Y,\mathbf {c} ')}
p
{\displaystyle p}
p
∈
c
(
A
)
⇒
f
(
p
)
∈
c
′
(
f
(
A
)
)
{\displaystyle p\in \mathbf {c} (A)\Rightarrow f(p)\in \mathbf {c} '(f(A))}
f
(
c
(
A
)
)
⊆
c
′
(
f
(
A
)
)
{\displaystyle f(\mathbf {c} (A))\subseteq \mathbf {c} '(f(A))}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
f
{\displaystyle f}
分離公理
をクラトフスキー閉包空間と
する。すると
(
X
,
c
)
{\displaystyle (X,\mathbf {c} )}
X
{\displaystyle X}
がT 0 空間 である場合 、その場合のみ、 が成り立つ 。 [18]
x
≠
y
{\displaystyle x\neq y}
c
(
{
x
}
)
≠
c
(
{
y
}
)
{\displaystyle \mathbf {c} (\{x\})\neq \mathbf {c} (\{y\})}
X
{\displaystyle X}
は T 1 空間で あるためにはすべての に対して その限りではない ; [19]
c
(
{
x
}
)
=
{
x
}
{\displaystyle \mathbf {c} (\{x\})=\{x\}}
x
∈
X
{\displaystyle x\in X}
X
{\displaystyle X}
が T 2 空間 である場合 、かつが存在する 場合 と同値である。 ここで は 集合補集合演算子である。 [20]
x
≠
y
{\displaystyle x\neq y}
A
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A\in \wp (X)}
x
∉
c
(
A
)
{\displaystyle x\notin \mathbf {c} (A)}
y
∉
c
(
n
(
A
)
)
{\displaystyle y\notin \mathbf {c} (\mathbf {n} (A))}
n
{\displaystyle \mathbf {n} }
親密さと分離
ある点 が 部分集合に 近い 場合、これは 集合の点と部分集合の 近接 関係を定義するために使用できる。 [21]
p
{\displaystyle p}
A
{\displaystyle A}
p
∈
c
(
A
)
.
{\displaystyle p\in \mathbf {c} (A).}
二つの集合 が分離しているとは、そのときに限ります 。空間 が 連結している とは、二つの分離された部分集合の和集合として表すことができないときに限られます。 [22]
A
,
B
∈
℘
(
X
)
{\displaystyle A,B\in \wp (X)}
(
A
∩
c
(
B
)
)
∪
(
B
∩
c
(
A
)
)
=
∅
{\displaystyle (A\cap \mathbf {c} (B))\cup (B\cap \mathbf {c} (A))=\varnothing }
X
{\displaystyle X}
参照
注記
^ クラトフスキー(1922年)。
^ ab Monteiro (1945)、160ページ。
^ abc パーヴィン(1964)、44ページ。
^ Pervin (1964)、p.43、演習6。
^ クラトフスキー(1966)、38ページ。
^ Arkhangel'skij & Fedorchuk (1990)、p. 25.
^ 「ムーア閉包」 nLab 2015年3月7日 2019年 8月19日 閲覧 。
^ Pervin (1964)、p.42、演習5。
^ モンテイロ(1945年)、158ページ。
^ Pervin (1964)、p.46、演習4。
^ Arkhangel'skij & Fedorchuk (1990)、p. 26.
^ この場合の証明は 、「次の式は Kuratowski 閉包演算子ですか?!」 で参照できます。Stack Exchange。2015 年 11 月 21 日。
λ
=
ℵ
0
{\displaystyle \lambda =\aleph _{0}}
^ Pervin (1964)、p.43、演習10。
^ パービン (1964)、p. 49、定理3.4.3。
^ パービン (1964)、p. 60、定理4.3.1。
^ Pervin (1964)、p.66、演習3。
^ Pervin (1964)、p.67、演習5。
^ パービン (1964)、p. 69、定理5.1.1。
^ パービン (1964)、p. 70、定理5.1.2。
^ 証明はこのリンクで見つかります。
^ Pervin (1964)、193–196 ページ。
^ パーヴィン(1964)、51ページ。
参考文献
Kuratowski, Kazimierz (1922) [1920]、「Sur l'opération A de l'Analysis Situs」[分析現場での操作 A について] (PDF) 、 Fundamenta Mathematicae (フランス語)、vol. 3、182–199ページ 。
クラトフスキー、カジミェシュ (1966) [1958]、 トポロジー 、vol. I、Jawrowski, J. 訳、Academic Press、 ISBN 0-12-429201-1 、 LCCN 66029221 。
—— (2010). 「Operation Ā Analysis Situsについて」 。ResearchGate。Mark Bowronによる翻訳。
パービン、ウィリアム J. (1964)、ボアス、ラルフ P. Jr. (編)、 一般位相幾何学の基礎 、アカデミック プレス、 ISBN 9781483225159 、 LCCN 64-17796 。
アルカンゲルスキー、AV;フェドルチュク、VV (1990) [1988]、ガムクレリゼ、RV。アルカンゲルスキー、AV; Pontryagin、LS (編)、 General Topology I 、Encyclopedia of Mathematical Sciences、vol. 17、O'Shea 翻訳、DB、ベルリン: Springer-Verlag、 ISBN 978-3-642-64767-3 、 LCCN 89-26209 。
Monteiro, António (1945)、「Caractérisation de l'opération de fermeture par un seul axiome」[単一公理による閉包演算の特徴付け]、 Portugaliae mathematica (フランス語)、vol. 4、いいえ。 4、158 ~ 160 ページ、 MR 0012310、 Zbl 0060.39406 。
外部リンク