下限拓扑
数学上,下限拓扑是定义在实数集 上的拓扑。其不同于 上的标准拓扑(由开区间生成),且具有若干有趣的性质。其为全体半开区间 [a,b) 组成的基生成的拓扑,其中 a 和 b 取遍任意实数。
这样得到的拓扑空间称为Sorgenfrey直线(得名自 Robert Sorgenfrey)或箭头,有时记为 . 与康托集和长直线类似,Sorgenfrey 直线也经常作为点集拓扑学中不少似是而非的命题的反例。
与自身的积也是有用的反例,称为Sorgenfrey平面。
类似地,可以定义 上的上限拓扑,其性质与下限拓扑完全相同。
性质
- 下限拓扑比实数集的标准拓扑更精细(具有更多开集)。原因是每个开区间都可写成半开区间的可数并,故在下限拓扑中也是开集。
- 对任意实数 和 , 区间 都是 的闭开集(既是开集,也是闭集)。而且,对任意实数 , 集合 和 皆为闭开集。故 为完全不连通空间。
- 的紧子集只能是可数集(允许是有限集)。要证明此结论,考虑非空紧集 . 取定 , 考虑 的开覆盖:
- 由于 为紧,此开覆盖具有有限子覆盖,故存在实数 使得区间 不含 除 以外的点。这对任意 为真。现选取有理数 . 对不同的 , 区间 两两不交,故函数 为单射,故 至多可数。
参考资料
- ^ Re: Baireness of Sorgenfrey line, more details (and more accurate). at.yorku.ca. [2018-07-05]. (原始内容存档于2011-06-04).
- Steen, Lynn Arthur; Seebach, J. Arthur Jr., Counterexamples in Topology Dover reprint of 1978, Berlin, New York: Springer-Verlag, 1995 [1978], ISBN 978-0-486-68735-3, MR 0507446