Конец топологического пространства: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Tosha (обсуждение | вклад) |
м пунктуация |
||
(не показано 14 промежуточных версий 4 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
''' |
'''Конец [[Топологическое пространство|топологического пространства]]''' — грубо говоря, [[компонента связности]] его «идеальной границы». |
||
То есть, каждый конец представляет собой способ двигаться к [[Бесконечность|бесконечности]] в пространстве. |
То есть, каждый конец представляет собой способ двигаться к [[Бесконечность|бесконечности]] в пространстве. |
||
Добавление точки на каждом конце |
Добавление точки на каждом конце даёт [[Компактификация|компактификацию]] исходного пространства, известную как '''конечная компактификация'''. |
||
== Определение == |
== Определение == |
||
Пусть ''X'' [[топологическое пространство]], и пусть |
Пусть ''X'' — [[топологическое пространство]], и пусть |
||
: <math>K_1\subset K_2\subset\dots</math> |
: <math>K_1\subset K_2\subset\dots</math> |
||
есть возрастающая последовательность [[Компактное пространство|компактных подмножеств]] в ''X'', чьи [[Внутренность|внутренности]] [[Покрытие (математика)|покрывают]] ''X''. |
есть возрастающая последовательность [[Компактное пространство|компактных подмножеств]] в ''X'', чьи [[Внутренность|внутренности]] [[Покрытие (математика)|покрывают]] ''X''. |
||
Тогда ''X'' имеет один '''конец''' для каждой последовательности |
Тогда ''X'' имеет один '''конец''' для каждой последовательности |
||
: <math>U_1\supset U_2\supset\dots</math>, |
: <math>U_1\supset U_2\supset\dots</math>, |
||
где |
где каждое ''U''<sub>''n''</sub> — это компонента связности дополнения ''X''\''K''<sub>''n''</sub>. |
||
Несложно доказать, что число концов не зависит от конкретной последовательности {''K''<sub>''n''</sub>} компактных множеств. |
Несложно доказать, что число концов не зависит от конкретной последовательности {''K''<sub>''n''</sub>} компактных множеств. |
||
==Конечная компактификация== |
|||
В конечной компактификации X добавляется по одной идеальной точке k для каждого конца ''U''<sub>''i''</sub>. |
|||
При этом окрестностью такой идеальной тоски k точки считается любоее множество состоящее из k и открытого множества V в X содержащего одино из можеств ''U''<sub>''i''</sub>. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
== Примеры == |
== Примеры == |
||
* [[Компактное пространство]] не имеет концов. |
* [[Компактное пространство]] не имеет концов. |
||
* |
* Вещественная прямая <math>\scriptstyle \mathbb{R} </math> имеет два конца, ∞ и −∞. |
||
* |
* Евклидово пространство <math>\scriptstyle \mathbb{R}^n </math> при n > 1 имеет только один конец. Это происходит потому, что у <math>\scriptstyle \mathbb{R}^n \setminus K</math> есть только одна неограниченная компонента для любого компакта ''K''. |
||
* Более того, если ''М'' |
** Более того, если ''М'' — компактное [[Многообразие|многообразие с краем]], то число концов его внутренности равно числу компонент связности границы ''М''. |
||
* |
* Объединение ''n'' [[Прямая|лучей]], исходящих из начала координат в <math>\scriptstyle \mathbb{R}^2 </math>, имеет ''n'' концов. |
||
* [[Двоичное дерево| |
* [[Двоичное дерево|Бесконечное полное бинарное дерево]] имеет несчётное число концов. Эти концы можно рассматривать в качестве «кроны» бесконечного дерева. В конечной компактификации множество концов гомеоморфно [[Канторово множество|Канторову множеству]]. |
||
== История == |
== История == |
||
Понятие конца топологического пространства было введено [[Фройденталь, Ханс| |
Понятие конца топологического пространства было введено [[Фройденталь, Ханс|Гансом Фройденталем]] в 1931 году. |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
== Ссылки == |
== Ссылки == |
||
* {{ |
* {{Citation|last1 = Diestel|first1 = Reinhard|last2 = Kühn|first2 = Daniela|doi = 10.1016/S0095-8956(02)00034-5|issue = 1|journal = [[Journal of Combinatorial Theory]]|series = Series B|mr = 1967888|pages = 197–206|title = Graph-theoretical versus topological ends of graphs|volume = 87|year = 2003}}. |
||
* {{ |
* {{Citation|last1 = Freudenthal|first1 = Hans|title = Über die Enden topologischer Räume und Gruppen|publisher = Springer Berlin / Heidelberg|doi = 10.1007/BF01174375|zbl = 0002.05603|year = 1931|journal = [[Mathematische Zeitschrift]]|issn = 0025-5874|volume = 33|pages = 692–713}} |
||
* Ross Geoghegan, ''Topological methods in group theory'', GTM-243 (2008), Springer |
* Ross Geoghegan, ''Topological methods in group theory'', GTM-243 (2008), Springer ISBN 978-0-387-74611-1. |
||
* Peter Scott, Terry Wall, ''Topological methods in group theory'', London Math. Soc. Lecture Note Ser., 36, Cambridge Univ. Press (1979) |
* Peter Scott, Terry Wall, ''Topological methods in group theory'', London Math. Soc. Lecture Note Ser., 36, Cambridge Univ. Press (1979) 137—203. |
||
[[Категория:Общая топология]] |
[[Категория:Общая топология]] |
Текущая версия от 11:01, 24 мая 2016
Конец топологического пространства — грубо говоря, компонента связности его «идеальной границы». То есть, каждый конец представляет собой способ двигаться к бесконечности в пространстве.
Добавление точки на каждом конце даёт компактификацию исходного пространства, известную как конечная компактификация.
Определение
[править | править код]Пусть X — топологическое пространство, и пусть
есть возрастающая последовательность компактных подмножеств в X, чьи внутренности покрывают X. Тогда X имеет один конец для каждой последовательности
- ,
где каждое Un — это компонента связности дополнения X\Kn.
Несложно доказать, что число концов не зависит от конкретной последовательности {Kn} компактных множеств.
Примеры
[править | править код]- Компактное пространство не имеет концов.
- Вещественная прямая имеет два конца, ∞ и −∞.
- Евклидово пространство при n > 1 имеет только один конец. Это происходит потому, что у есть только одна неограниченная компонента для любого компакта K.
- Более того, если М — компактное многообразие с краем, то число концов его внутренности равно числу компонент связности границы М.
- Объединение n лучей, исходящих из начала координат в , имеет n концов.
- Бесконечное полное бинарное дерево имеет несчётное число концов. Эти концы можно рассматривать в качестве «кроны» бесконечного дерева. В конечной компактификации множество концов гомеоморфно Канторову множеству.
История
[править | править код]Понятие конца топологического пространства было введено Гансом Фройденталем в 1931 году.
Вариации и обобщения
[править | править код]Определение конца данное выше относится только к пространствам X, которые допускают исчерпывание компактами. Однако оно может быть обобщено следующим образом: пусть X — любое топологическое пространство, рассмотрим прямую систему {K} компактных подмножеств в X с отображениями включения. Рассмотрим соответствующую обратную систему связных компонент дополнений {π0(X\K)}. Тогда множество концов в Х определяется как обратный предел этой обратной системы.
Ссылки
[править | править код]- Diestel, Reinhard; Kühn, Daniela (2003), "Graph-theoretical versus topological ends of graphs", Journal of Combinatorial Theory, Series B, 87 (1): 197—206, doi:10.1016/S0095-8956(02)00034-5, MR 1967888.
- Freudenthal, Hans (1931), "Über die Enden topologischer Räume und Gruppen", Mathematische Zeitschrift, 33, Springer Berlin / Heidelberg: 692—713, doi:10.1007/BF01174375, ISSN 0025-5874, Zbl 0002.05603
- Ross Geoghegan, Topological methods in group theory, GTM-243 (2008), Springer ISBN 978-0-387-74611-1.
- Peter Scott, Terry Wall, Topological methods in group theory, London Math. Soc. Lecture Note Ser., 36, Cambridge Univ. Press (1979) 137—203.