拓扑空间与开集

拓扑空间 / 开集(Topological Space)

def.topology · 定义 · 拓扑 · 开集

又称拓扑·开集·topology·open set·拓扑空间

陈述

设 XX 是集合,T⊆P(X)\mathcal{T} \subseteq \mathcal{P}(X) 是 XX 的一族子集。(X,T)(X, \mathcal{T}) 是一个拓扑空间,T\mathcal{T} 叫作 XX 上的一个拓扑,当且仅当:

  1. 含两端:∅∈T\emptyset \in \mathcal{T} 且 X∈TX \in \mathcal{T};
  2. 任意并封闭:{Ui}i∈I⊆T  ⟹  ⋃i∈IUi∈T\{ U_i \}_{i \in I} \subseteq \mathcal{T} \implies \bigcup_{i \in I} U_i \in \mathcal{T}(II 任意,可以不可数);
  3. 有限交封闭:U,V∈T  ⟹  U∩V∈TU, V \in \mathcal{T} \implies U \cap V \in \mathcal{T}。

T\mathcal{T} 的成员称为开集,它们的补集称为闭集。

说明

⭐ 这三条公理是把「实数上开区间的性质」抽象出来的结果:任意多个开集并起来还是开集,但只有有限个开集交起来才保证是开集(⋂n(−1/n,1/n)={0}\bigcap_n (-1/n, 1/n) = \{0\} 不是开集)。

这套语言的好处是只留下「哪些集合算开」这一件事,于是距离、度量、坐标全都可以扔掉 —— 连续、紧、连通、极限这些概念照样能说。

⚠ 同一集合上可以有多个不同的拓扑;比较时用「更细 / 更粗」而不是大小。

它指向谁(出边)

定义引用 14

谁指向它(入边)

定义引用 2

参考

常见问法 1 条

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