طوبولوجيا التقسيم

في الرياضيات ، تُعرف طوبولوجيا التقسيم بأنها طوبولوجيا يمكن استنتاجها على أي مجموعةX{\displaystyle X}عن طريق التقسيمX{\displaystyle X}إلى مجموعات فرعية منفصلةP؛{\displaystyle P;}تشكل هذه المجموعات الفرعية أساسًا للطوبولوجيا. وهناك مثالان مهمان لهما اسمان خاصان بهما:

  • التُعرف طوبولوجيا الزوجي والفردي بأنها الطوبولوجيا التيX=شمال{\displaystyle X=\mathbb {N} }وP={ {2ك-1،2ك}:كشمال}.{\displaystyle P={\left\{~\{2k-1,2k\}:k\in \mathbb {N} \right\}}.}وبعبارة أخرى،P={ {1،2}،{3،4}،{5،6}،...}.{\displaystyle P=\{~\{1,2\},\{3,4\},\{5,6\},\ldots \}.}
  • اليتم تعريف طوبولوجيا الأعداد الصحيحة المحذوفة عن طريق وضعX=نشمال(ن-1،ن)R{\displaystyle X={\begin{matrix}\bigcup _{n\in \mathbb {N} }(n-1,n)\subseteq \mathbb {R} \end{matrix}}}وP={(0،1)،(1،2)،(2،3)،...}.{\displaystyle P={\left\{(0,1),(1,2),(2,3),\ldots \right\}}.}

تؤدي التقسيمات البسيطة إلى الطوبولوجيا المنفصلة (كل نقطة منX{\displaystyle X}هي مجموعة فيP،{\displaystyle P,}لذاP={ {x} : xX }{\displaystyle P=\{~\{x\}~:~x\in X~\}}) أو الطوبولوجيا غير المنفصلة (المجموعة الكاملةX{\displaystyle X}هو فيP،{\displaystyle P,}لذاP={X}{\displaystyle P=\{X\}}).

أي مجموعةX{\displaystyle X}مع طوبولوجيا تقسيم تم إنشاؤها بواسطة تقسيمP{\displaystyle P}يمكن اعتبارها فضاءً شبه متري ذي شبه متري معطى بالصيغة التالية: د(x،y)={0لو x و y موجودون في نفس عنصر التقسيم1خلاف ذلك.{\displaystyle d(x,y)={\begin{cases}0&{\text{إذا كان }}x{\text{ و }}y{\text{ في نفس عنصر التقسيم}}\\1&{\text{فيما عدا ذلك}}.\end{cases}}}

هذا ليس مقياسًا إلا إذاP{\displaystyle P}ينتج عنه الطوبولوجيا المنفصلة.

تُقدّم طوبولوجيا التقسيم مثالاً هاماً على استقلالية مختلف بديهيات الفصل . إلا إذاP{\displaystyle P}أمر تافه، على الأقل مجموعة واحدة فيP{\displaystyle P}تحتوي على أكثر من نقطة واحدة، وعناصر هذه المجموعة غير قابلة للتمييز طوبولوجيًا : فالطوبولوجيا لا تفصل النقاط. وبالتاليX{\displaystyle X}ليست فضاء كولموغوروف ، ولا فضاء T1 ، ولا فضاء هاوسدورف ، ولا فضاء أوريسون . في طوبولوجيا التقسيم ، يكون مكمل كل مجموعة مفتوحة مفتوحًا أيضًا، وبالتالي تكون المجموعة مفتوحة إذا وفقط إذا كانت مغلقة. لذلك،X{\displaystyle X}منتظم ، منتظم تمامًا ، طبيعي ، وطبيعي تمامًا .X/P{\displaystyle X/P}هي الطوبولوجيا المنفصلة.

انظر أيضاً

مراجع