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位相の問題で、回答がなくて困っています。
fをXの閉集合を全部集めた集合とする。このとき次が成り立つことを示せ。 1)Φ∈f,X∈f 2)n∈Nとする。もしF1,F2,…,Fn∈fならば∪(k=1~n)Fk∈f 3){Fλ}λ∈∧を集合∧で添え字づけられた閉集合族とすると、∩(λ∈∧)Fλ∈f 時間のある方教えてください。
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通常は、まず、開集合を定義して、これをもとに閉集合を定義します。 Xの開集合全体の集合uは次の3つを満たす。(定義) 1)Φ∈u,X∈u 2)n∈Nとする。もしU1,U2,…,Un∈uならば∩(k=1~n)Uk∈u 3){Uλ}λ∈∧を集合∧で添え字づけられた開集合族とすると、∪(λ∈∧)Uλ∈u Xの閉集合とは、ある開集合の補集合となっていることである。(定義) つまり、FがXの閉集合であるとは、あるU∈uに対して、F=X-Uとなって いることである。 よって、 1)Φ=X-X∈f, X=X-Φ∈f 2)は、Fk=X-Uk、3)は、Fλ=X-Uλと表して、集合の演算を使えば できます。(ド・モアブルの定理を使う)
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- arrysthmia
- ベストアンサー率38% (442/1154)
No.1 のヒントに沿って… 質問文中の 1)~3) は、「閉集合」を定義する公理群なので、 証明は、「定義より自明」で完了。 この公理によって、X に付随する閉集合族 f を定義すると、 (X,f) のペアを位相空間とみなすことができる。 このようにして、X に位相を導入すると、位相に関連する 諸概念も定義できるようになる。 例えば、開集合とは、 X の部分集合のうち、補集合が閉集合であるもののこと。
- sinisorsa
- ベストアンサー率44% (76/170)
基本的な問題なので、位相に関する教科書を見れば、載っていると思います。 位相の定義は何を使っていますか。 定義によっても、解答の方向が違ってきますよ。
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補足
回答ありがとうございます。 定義:Xを空でない集合とする.Xの部分集合の族uで次の条件を満たすものが与えられているとき、uはX上に位相を定めるという. 1、Φ,X∈u 2、U1,U2∈u⇒U1∩U2∈u 3、uの元からなる任意の集合族{Uλ}λ∈∧に対し∪λUλ∈u 位相空間Xの部分集合Fは、その補集合X-Fが開集合となるとき閉集合という.