局部紧 Hausdorff 空间

局部紧 Hausdorff 空间(Locally Compact Hausdorff)

def.locally-compact · 拓扑 · 局部紧 · Hausdorff · 紧邻域

又称局部紧·locally compact·局部紧 Hausdorff·紧邻域·Definition 2.3.1·Def 2.3.1

陈述

拓扑空间 XX 叫局部紧的,如果每个点都有紧邻域:对每个 x∈Xx \in X,存在紧集 KK 使

x∈int⁡Kx \in \operatorname{int} K

再要求它是 Hausdorff 的,就叫局部紧 Hausdorff 空间。

⚠️ 本图提到「局部紧」而不另加限定时,指的都是后者 —— 这是凝聚态数学里的标准用法:那里用得到的性质(局部紧   ⟹  \implies 紧生成、商映射 ×\times 局部紧)都同时需要 Hausdorff。

说明

等价说法(Hausdorff 时):每点有紧邻域基(即任意给定邻域 U∋xU \ni x 里都能找到一个紧邻域 KK 使 x∈int⁡K⊆K⊆Ux \in \operatorname{int}K \subseteq K \subseteq U)。这条更强的形式正是「商映射 ×\times 局部紧」那条定理要用的。

例子:Rn\mathbb{R}^{n}、任何离散空间、任何紧 Hausdorff 空间。反例:Q\mathbb{Q}(不是局部紧)、无穷维 Banach 空间(闭单位球不紧)。

⭐ 它在凝聚态数学里的位置:CHaus\mathbf{CHaus} 是场地,而局部紧 Hausdorff是「能用紧 Hausdorff 逼近」的最小一族 —— 局部紧 Hausdorff 空间都是紧生成的(例 1),所以都能忠实地变成凝聚态集。Pontryagin 对偶也只在局部紧 Hausdorff 阿贝尔群那一条线上成立。

⚠️ 「局部紧」这个条件不能省:商映射乘 id 那条定理、Tychonoff 以外的积性质、以及「紧提升条件」都要它。

它指向谁(出边)

定义引用 4

谁指向它(入边)

定义引用 2

参考

常见问法 2 条

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