مجموعة مفتوحة عادية

مجموعة فرعيةS{\displaystyle S}فضاء طوبولوجيX{\displaystyle X}تُسمى المجموعة مجموعة مفتوحة منتظمة إذا كانت مساوية لداخل إغلاقها ؛ أو بتعبير رمزي، إذاعدد صحيح(S¯)=S{\displaystyle \operatorname {Int} ({\overline {S}})=S}أو، على نحو مماثل، إذا(S¯)=S،{\displaystyle \partial ({\overline {S}})=\partial S,}أينعدد صحيحS،{\displaystyle \operatorname {Int} S,}S¯{\displaystyle {\overline {S}}}وS{\displaystyle \partial S}تشير هذه الرموز، على التوالي، إلى الداخل والإغلاق والحدود لـS.{\displaystyle S.}[ 1 ]

مجموعة فرعيةS{\displaystyle S}لX{\displaystyle X}تُسمى المجموعة مجموعة مغلقة منتظمة إذا كانت مساوية لإغلاق داخلها؛ ويُعبر عنها رمزياً بـعدد صحيحS¯=S{\displaystyle {\overline {\operatorname {Int} S}}=S}أو، على نحو مماثل، إذا(عدد صحيحS)=S.{\displaystyle \partial (\operatorname {Int} S)=\partial S.}[ 1 ]

أمثلة

لوR{\displaystyle \mathbb {R} }لها طوبولوجيا إقليدية معتادة ، ثم المجموعة المفتوحةS=(0،1)(1،2){\displaystyle S=(0,1)\cup (1,2)}ليست مجموعة مفتوحة عادية، لأنعدد صحيح(S¯)=(0،2)S.{\displaystyle \operatorname {Int} ({\overline {S}})=(0,2)\neq S.}كل فترة مفتوحة فيR{\displaystyle \mathbb {R} }هي مجموعة مفتوحة منتظمة، وكل فترة مغلقة غير منعدمة (أي فترة مغلقة تحتوي على نقطتين مختلفتين على الأقل) هي مجموعة مغلقة منتظمة. عنصر منفرد{x}{\displaystyle \{x\}}هي مجموعة فرعية مغلقة منR{\displaystyle \mathbb {R} }لكنها ليست مجموعة مغلقة عادية لأن داخلها عبارة عن مجموعة فارغة،{\displaystyle \varnothing ,}لهذا السبب.عدد صحيح{x}¯=¯={x}.{\displaystyle {\overline {\operatorname {Int} \{x\}}}={\overline {\varnothing }}=\varnothing \neq \{x\}.}

ملكيات

مجموعة فرعية منX{\displaystyle X}تكون مجموعة مفتوحة منتظمة إذا وفقط إذا كانت مكملتها فيX{\displaystyle X}هي مجموعة مغلقة منتظمة. [ 2 ] كل مجموعة مفتوحة منتظمة هي مجموعة مفتوحة ، وكل مجموعة مغلقة منتظمة هي مجموعة مغلقة .

مجموعة فرعيةجي{\displaystyle G}في فضاء طوبولوجيX{\displaystyle X}تكون مجموعة مفتوحة منتظمة إذا وفقط إذاجي=عدد صحيح(أ¯){\displaystyle G=\operatorname {Int} ({\overline {A}})}بالنسبة للبعضأX{\displaystyle A\subset X}[ 2 ] . هذا نتيجة لخصائص الحد الأقصى والحد الأدنى لمؤثرات الداخل والإغلاق، والتي عند دمجها تؤدي إلى

عدد صحيح(أ¯)عدد صحيح(أ¯)¯عدد صحيح(أ¯)عدد صحيح(عدد صحيح(أ¯)¯)\begin{aligned}\operatorname{Int}({\overline{A}})\subset{\overline{\operatorname{Int}({\overline{A}})}}\quad\Longrightarrow\quad\operatorname{Int}({\overline{A}})\subset\operatorname{Int}{\Big(}{\overline{\operatorname{Int}({\overline{A}})}}{\Big)}\end{aligned}}}

عدد صحيح(أ¯)أ¯عدد صحيح(أ¯)¯أ¯عدد صحيح(عدد صحيح(أ¯)¯)عدد صحيح(أ¯){\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {Int} ({\overline {A}})\subset {\overline {A}}\quad \Longrightarrow \quad {\overline {\operatorname {Int} ({\overline {A}})}}\subset {\overline {A}}\quad \Longrightarrow \quad \operatorname {Int} {\Big (}{\overline {\operatorname {Int} ({\overline {A}})}}{\Big )}\subset \operatorname {Int} ({\overline {A}})\end{aligned}}}

كل مجموعة فرعية مفتوحة منX{\displaystyle X}(والذي يشمل{\displaystyle \varnothing }وX{\displaystyle X}(نفسها) هي في الوقت نفسه مجموعة فرعية مفتوحة منتظمة ومجموعة فرعية مغلقة منتظمة.

تقاطع مجموعتين مفتوحتين منتظمتين (وليس بالضرورة اتحادهما) هو مجموعة مفتوحة منتظمة. وبالمثل، فإن اتحاد مجموعتين مغلقتين منتظمتين (وليس بالضرورة تقاطعهما) هو مجموعة مغلقة منتظمة. [ 2 ]

مجموعة جميع المجموعات المفتوحة العادية فيX{\displaystyle X}يشكل جبرًا بوليانيًا كاملًا ؛ وتُعطى عملية الربط بواسطةيوV=عدد صحيح(يوV¯)،{\displaystyle U\vee V=\operatorname {Int} ({\overline {U\cup V}})،}الاجتماع هويوV=يوV{\displaystyle U\land V=U\cap V}والمكمل هو¬يو=عدد صحيح(Xيو).{\displaystyle \neg U=\operatorname {Int} (X\setminus U).}

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. 1 2 ستين وسيباخ، ص. 6
  2. 1 2 3 ويلارد، "ثلاثي الأبعاد، مجموعات مفتوحة بانتظام ومغلقة بانتظام"، ص 29

مراجع