距離化可能の定義

距離化可能の定義
位相空間(X,O)があるとき、ある距離空間(X,d)がありその距離空間での開集合族OdO=Odとなるとき、(X,O)は距離化可能であるという。
距離化可能でないときは距離化不可能という。

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離散位相({a,b},2{a,b})は離散距離によって距離化可能である。
何故ならU12(a){a}となるので{a}は開集合となり、同様に{b}も開集合となる。
また、{a},{b}が開集合なのでその和集合{a,b}も開集合となり、その補集合のも開集合となる。
従って、距離空間での開集合は2{a,b}となり、位相空間での開集合と一致するので、題意は成り立つ。

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密着位相({a,b},(,{a,b}))は距離化不可能である。
密着位相({a,b},(,{a,b}))が距離化可能であると仮定する。
{a}を含む開集合は{a,b}のみとなり、{b}を含む開集合も{a,b}のみである。
このとき、任意のϵ>0に対し、Uϵ(a)=Uϵ(b)={a,b}であるので、0<d(a,b)<ϵとなるが、ϵ0とするとd(a,b)=0となるので矛盾。
または、U12d(a,b)(a)={a}は開集合であるが位相空間での開集合{,{a,b}}に含まれてないので矛盾。
従って背理法より仮定が間違いで、位相空間({a,b},(,{a,b}))は距離化不可能である。
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距離化可能の定義
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