证明:满足第二可数性公理的空间的每一个基都包含着这个空间的一个可数基.。
证:设[tex=0.929x1.0]yrdxKP53BahSSWdMks+nxQ==[/tex]为满足第二可数性公理的拓扑空间 [tex=0.857x1.0]KGogyvwDAIJf/iL0H/9wjg==[/tex]的基,而[tex=1.286x1.286]qcE83sM7A09zrkagztDS/kqZJLPE7XTIkpwjw3MtlNI=[/tex]是[tex=0.857x1.0]KGogyvwDAIJf/iL0H/9wjg==[/tex]的一个可数基,于是对任意的[tex=2.714x1.214]1JBs/6ePNnmfADU++y9KHt/zjVVKsTg3D8EPf9bgZAQ=[/tex],存在 [tex=3.429x1.429]uTlCkmfeVWu72lLbxxUQo+naPsQRlZHWeeoQZUKwMdUj9jDPS5qbPPUwr3I/4tKz[/tex],使 [tex=7.643x2.286]8jlM7gyHT7328H7t1M5ZzkGdRbj6rrterNz1fA4iRIhAX0Zrf5FD92ItIFfrxx6zagtjlVVcW8h1DAMRlfDWiQ==[/tex]对任意的[tex=3.143x1.429]PlTBIFwv09pGGbZ33FqTrOgtEi8ifaY3pC8d9TohVMo=[/tex],存在[tex=3.929x1.357]KO76kV94H0QMmJhQF2idGc6hO4eEBT/ElFiWQ2B7A2G6VOoyEKeN+UiUBPweeDF3[/tex],使[tex=7.357x2.143]PLu2TYA5pNo5QX62Hc+jZF56wv3R65OL6WSwlRyDS1bdY/eTVJ3QDws1FBTVDPxR[/tex]令[tex=6.286x2.214]1sQvQXgp6FkBgSy3cA1jxeVaje+1Dn3jWsMkNUCnHXFrS2cOa76SXkS69GZvpjEAXszXTKqN54KqR/rv7MSYUmgfRHzpBQMXiJiVMCPkZwE=[/tex],则[tex=2.857x1.286]Sa6d/RLDBSKLDj+2aJOqmljlXqpyvGngflqsElPu5/xuHIaWKNm50r9Zv+20/0oM[/tex],从而[tex=1.143x1.0]ct1heifmhlRlaKf9IxeRz7R6yuvApP6hxhsdYRIkYc4=[/tex]可数且[tex=19.143x3.0]32sj2NlaUwecRKzq1ww/0uU86nejZv2+iXBCgWvViDLMrR1wxqAwoL6V1SGe6KZ3w54jyk//OwdSHqKX1IK3TsHlEKD3q6fdLTlEI8L8NSezfp7qeOn5GQOvG18rgWG48jlJNd6QiteN2zqRFQLUDQCey3EU/0/1gEEnkLa1+EFPzDV3/NhwMrZ3fQTgPE6O6DWnjlBwE8d9rzxPFEu2QA==[/tex]据(2),对每个[tex=2.357x1.071]e0i2XE+oVw9K0tghrdtE7pHsCtMqaksdj5gi1D5CYLE=[/tex],可选取一个[tex=3.643x1.429]Hd18m5tVTX/9zmSOpletZ8SBa6+FVS8OWOUfnXi+phw=[/tex],使 [tex=2.786x1.214]pQN6PXJo1nczRP0ltD6w7bK2BlppYvv9rdE3D6yHLCo=[/tex],令[tex=7.143x1.429]uTlCkmfeVWu72lLbxxUQo6oZvA4xeqv58Av7/dVoGVwcnOXYY7oJP38voRi8TvRU05w3RRchwg9yH/BB/zoMHG2IEjA1Jt0wSesZA8K+MoQ=[/tex],则易见[tex=1.5x1.357]auOwfZoF1px7kD/SD7IIBx9N2k2E8M65+hPEPc579uI=[/tex]可数,且[tex=16.429x2.214]iSh94GpQL7jMBn75N0I16ZjlV8YpRnZI1wRCLmJowvvDiUNjGusKiQhFXodxmjBMQt4v+qe9rIqnobDqORObfQGutyGjiDdiWykDcprJFQHRZJDnz5urzZwerskiMvEERomH1H8bjnNiJgJHAVYYZ+dhgHh90qD70y5D5VuclMn2UakcSTPxkJy/wAGfB01U[/tex],令[tex=6.786x2.071]HmKNoJT2jGlSpjIej7vnciSYqAISlp/TZk5+xn8psSThnos3VOO2oLNCQ8KuO7HxfzcL6ERIa6krcHb10SGt2TNEXLEL3MkbJhLz3KRfiBgJ1/plKZvUz5TBT1oAQH7o[/tex],则[tex=1.286x1.143]HmKNoJT2jGlSpjIej7vncqEnnunvK1MlzI3CgN2s3nk=[/tex]是可数个可数族之并,因而可数,且显然[tex=3.0x1.143]HmKNoJT2jGlSpjIej7vncqLI9Ze2Ya436g6bXGUHfMjnj+PYHZYVzofd0F2afjP8[/tex]。所以[tex=1.286x1.143]HmKNoJT2jGlSpjIej7vncqEnnunvK1MlzI3CgN2s3nk=[/tex]是[tex=0.929x1.0]yrdxKP53BahSSWdMks+nxQ==[/tex]所包含的一个可数基。
举一反三
- 补足定理1、2、3中关于第一可数性公理情形的证明。定理1:设[tex=0.857x1.0]KGogyvwDAIJf/iL0H/9wjg==[/tex]和[tex=0.857x1.286]h9C4nePGcGllh55hxKIsUw==[/tex]是两个拓扑空间,[tex=3.929x1.214]QqFixYebT/bIENpOaCF+iMot2th5ZD+6WQyP0q2fuQQ=[/tex]是一个满的连续开映射。如果[tex=0.857x1.0]N7iCrOsS+NNEUUlnsYCi1g==[/tex]满足第二可数性公理(满足第一可数性公理),则[tex=0.857x1.286]h9C4nePGcGllh55hxKIsUw==[/tex]也满足第二可数性公理(满足第一可数性公理)。定理2:满足第二可数性公理(满足第一可数性公理)的空间的任何一个子空间是满足第二可数性公理(满足第一可数性公理)的空间。定理3:设[tex=6.071x1.214]6m6IpLK9nxKlloS9uQjB0qJni044ihmKs30/YJo0lk0=[/tex]是[tex=0.643x0.786]/he/ol8BkDuTTL9yMPtH4Q==[/tex]个满足第二可数性公理(满足第一可数性公理)的空间,则积空间[tex=8.571x1.214]CkbBcgJrLNIwZHLDinyMQc2rREpGyL63UH9eLssnxMZ41jEsuFjVGRlxIHLZ5+Kx[/tex]沛满足第二可数性公理(满足第一可数性公理)。
- 证明:每一满足第二可数性公理的正则空间都是完全正现空间。
- 证明实数下限拓扑空间[tex=1.0x1.214]D5D0Y9P5e3bSjuDLBr9HCw==[/tex]是一个可分空间。(这也是一个不满足第二可数性公理的可分空间的例子。)
- 举例说明紧致空间可以不满足第一可数性公理(从而也不满足第二可数性公理)。
- 证明:满足第二可数性公理的空间中每一个由两两无交的开集构成的子集都是可数族。
内容
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证明:对于实数下限拓扑空间[tex=1.0x1.286]7T1b02epV01AGcoSwdu4rw==[/tex],有(1)[tex=1.0x1.286]7T1b02epV01AGcoSwdu4rw==[/tex]满足第一可数性公理;(2)[tex=1.0x1.286]7T1b02epV01AGcoSwdu4rw==[/tex]不满足第二可数性公理。
- 1
找出 Hilbert 空间[tex=0.929x1.0]MvSWg60URlyxSsp+y7UTiA==[/tex]的一个可数基。
- 2
对于实数下限拓扑空间[tex=1.0x1.214]eFHuwgrq23KLloaWb3OmTg==[/tex],证明:[tex=1.0x1.214]eFHuwgrq23KLloaWb3OmTg==[/tex]不满足第二可数性公理。
- 3
证明:任何一个有限补空间和任何一个可数补空间都是局部连通空间。
- 4
证明:连通的 Tychonoff 空间如果不只一个点,则它的每一非空开集都不可数。