Topologi

Från Wikibooks

Hoppa till: navigering, sök

[redigera] Topologiska rum

Ett topologiskt rum är ett par (X,T) av en mängd X och en klass av mängder T sådana att följande axiom är uppfyllda:

  • \emptyset\in T,
  • X\in T,
  • Varje uppräknelig union av mängder ur T är ett element i T,
  • Varje ändligt snitt av mängder ur T är ett element i T.

Definition: En mängd G säges vara öppen om G \in T. Definition: En mängd G säges vara sluten om G^c \in T.

Exempel. Låt X = ]0, 1[ \subset \mathbb{R} och definiera T som alla delmängder till X som saknar randpunkter. (X,T) är ett topologiskt rum.

Exempel. Låt X =\mathbb{N}, och låt T bestå av alla delmängder M \subset X som kan skrivas som M = M_{\{p_i\}_i} = \{ \prod_i p_i ^{a_i}: a_i \in \mathbb{N}\}, där {pi}i är en uppräkning av primtal. Låt dessutom \emptyset \in T Exempelvis gäller M_{2, 3} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, \ldots\} \in T. Då bildar (X,T) ett topologiskt rum.

[redigera] Hausdorffrum

Ett topologiskt rum (X,T) säges vara ett Hausdorffrum om följande villkor är uppfyllt

\forall x, y \in X, x \neq y \exists U, V \in T : x \in U, y\in V, U \cap V = \emptyset.

Rummet i det första exemplet ovan är ett Hausdorffrum: låt x, y \in ]0, 1[ :x\neq y. Välj U =  ]x - \varepsilon, x + \varepsilon[, V = ]y - \varepsilon, y + \varepsilon[, där \varepsilon < |x|, |1 - x|, |y|, |1 -y|, {|x - y| \over 2}. Samtliga av dessa tal är positiva, så \varepsilon kan väljas som ett positivt tal. U \cap V = \emptyset. Rummet i det andra exemplet ovan är inte ett Hausdorffrum; exempelvis existerar inte några separerande öppna mängder till x = 4 och y = 256.