Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.METRYKA,WNĘTRZEIDOMKNIĘCIEZBIORU
19
Dowód.JeślitopologiaprzestrzeniXjestwyznaczonaprzezmetrykę,to
dlakażdegoxEXrodzinakul{B(xj1
n):nEN}jestbaząlokalnąwtym
punkcie.Faktycznie,dlakażdegozbioruotwartegoUXorazxEUistnieje
5>0takie,żeB(xj5)U.Wystarczywięcdobraćntakie,że1
n<5.
Zlematu1.2.6wynika,żeistniejąprzestrzenie,któreniemetryzowalne.
Przykad1.2.7(przestrzeńniemetryzowalna).JeśliR>Ê,toprzestrzeń
A(R)(p.przykład1.1.2)jestniemetryzowalna.Załóżmy,że|X|=R,axojest
jedynympunktemskupieniaprzestrzeniX.Przypuśćmy,że{Un:nEN}jest
rodzinąotoczeńpunktuxo.PonieważzbioryX\Unskończone,tozbiór
t{X\Un:nEN}jestprzeliczalny,askorozbiórXjestnieprzeliczalny,
toistniejezEu{Un:nEN}\{xo}.WówczaszbiórX\{z}jestotwarty
iniezawieraUndlażadnegonEN,codajesprzeczność.Azatemnamocy
lematu1.2.6przestrzeńA(R)niejestmetryzowalna.
˚
WprowadzonaprzezHausdorIadefinicja16topologiizostałasformułowana
zapomocązadanegoukładuotoczeń.
Definicja1.2.8(układotoczeń).UkłademotoczeńnazbiorzeXna-
zywamytak!rodzinę{B(x):xEX},żeÿ=B(x)D(X)dlakażdegoxEX
ispełniones!następuj!cewarunki:
(a)xEUdlakażdegoUEB(x);
(b)jeśligEUEB(x),toistniejetakieVEB(g),żeVU;
(c)jeśliUjVEB(x),toistniejetakieWEB(x),żeWUV.
Wszystkieomawianedotądtopologiemożnaopisaćzapomocąukładu
otoczeń,oczymmówinastępującetwierdzenie.
Twierdzenie1.2.9.Jeśli{B(x):xEX}jestukłademotoczeńnazbiorze
X,torodzina
T={UX:(VxEU)(÷VEB(x))(VU)}
jesttopologi!nazbiorzeX.Ponadtorodzina
B={B(x):xEX}
jestbaz!topologiiT,przyczymrodzinaB(x)jestbaz!otoczeńpunktuxEX.
Dowód.Oczywiście,XET,boB(x)=ÿdlakażdegoxEXorazxEU
dlaUEB(x).JeśliU1jU2ETorazxEU1U2,toistniejątakieV1jV2EB(x),
żexEV1U1orazxEV2U2.Wówczasnamocywarunku(c)definicji1.2.8
istniejetakieWEB(x),żeWV1V2.Tooznacza,żeWU1U2,awięc
16PodobniejakwksiążceHausdorfiaz1914r.,takżewinnychstarszychksiążkach
definiowanotopologięzapomocąukładuotoczeńpunktów.TakrobiWhyburn[517]wksiążce
z1942r.,zakładającdodatkowowarunekrównoważnyzT1,októrymmówidefinicja1.2.13.
PodobnietopologięzdefiniowałCsászár[120]w1978r.JednakjużBourbaki[83]w1974
r.podajedefinicjętopologiitakąjaknastr.4.Niekiedykonstruująckonkretnąprzestrzeń
topologiczną,wygodniejjestwskazaćotoczeniapunktów.