Stone 空间的闭开加细

命题:Stone 空间的开覆盖有有限不交闭开加细

prop.stone-clopen-refinement · 命题 · Stone 空间 · 闭开集 · 加细

又称Stone 空间的闭开加细·Exercise 2.20·Exercise 2.19

陈述

设 SS 是 Stone 空间。则 SS 的任何开覆盖都有有限的、两两不交的闭开加细:存在有限族 (Cr)r≤m(C_{r})_{r \le m} 使

Cr 闭开,Cr∩Cs=∅ (r≠s),⨆rCr=S,C_{r} \text{ 闭开}, \qquad C_{r} \cap C_{s} = \emptyset \ (r \ne s), \qquad \bigsqcup_{r} C_{r} = S,

且每个 CrC_{r} 都含在覆盖的某一支之中。

说明

证明。 Stone 空间就是投射有限空间:S=lim←⁡i∈ISiS = \varprojlim_{i \in I} S_{i},每个 SiS_{i} 有限离散、转移映射满 ✓。于是

{ πi−1(x)  :  i∈I, x∈Si }\bigl\{\, \pi_{i}^{-1}(x) \;:\; i \in I,\ x \in S_{i} \,\bigr\}

是 SS 的一组闭开集基,而且对 i≤ji \le j 有嵌套(πj\pi_{j} 的纤维含在 πi\pi_{i} 的纤维里)✓。 ① 先取有限闭开子覆盖。 给定开覆盖 (Uα)(U_{\alpha}):对每个 s∈Ss \in S 取 i(s)i(s) 与 x:=πi(s)(s)x := \pi_{i(s)}(s),使

Ds:=πi(s)−1(x)⊆Uα(s)D_{s} := \pi_{i(s)}^{-1}(x) \subseteq U_{\alpha(s)}

(用基的闭开性,取直径足够细的那一层)✓。{Ds}\{D_{s}\} 是开覆盖,而 SS 紧   ⟹  \implies 抽出有限子覆盖 D1,…,DmD_{1}, \ldots, D_{m} ✓。 ② 再两两不交化。 记 Dj1:=DjD^{1}_{j} := D_{j}、Dj0:=S∖DjD^{0}_{j} := S \setminus D_{j},对每个 ε∈{0,1}m\varepsilon \in \{0,1\}^{m} 取

Cε:=D1ε1∩⋯∩Dmεm.C_{\varepsilon} := D^{\varepsilon_{1}}_{1} \cap \cdots \cap D^{\varepsilon_{m}}_{m}.

每个 CεC_{\varepsilon} 是闭开的(有限交、补)✓;不同 ε\varepsilon 的 CεC_{\varepsilon} 两两不交 ✓;它们并为 SS(每点属于唯一一个 CεC_{\varepsilon})✓。去掉空集,得到有限族 (Cr)(C_{r})。 ③ 每块含在某一支里。 若 Cε≠∅C_{\varepsilon} \ne \emptyset,取 s∈Cεs \in C_{\varepsilon};由 {Dj}\{D_{j}\} 覆盖 SS,有 jj 使 s∈Djs \in D_{j} —— 而 s∈Djs \in D_{j} 说明 εj=1\varepsilon_{j} = 1,于是

Cε⊆Dj⊆Uα(j)✓C_{\varepsilon} \subseteq D_{j} \subseteq U_{\alpha(j)} ✓

∎

⭐ 用途:它把「开覆盖」换成「有限不交闭开分划」,于是可以逐块定义、逐块拼起来。§8.2 里「Stone 空间上 C(S,Mdisc)C(S, M^{\mathrm{disc}}) 在 C(S,M)C(S, M) 中稠密」用的就是这一条:在每一块上取一个常值,拼成局部常值函数。

谁指向它(入边)

定义引用 2

参考

同一星团的其他概念 15 个

继续

在星图里打开「Stone 空间的闭开加细」 ·  全部 709 个概念 ·  Markdown 原文 ·  读图指南与记号表