离散空间

✍ dations ◷ 2025-08-21 11:01:50 #点集拓扑学,拓扑空间性质

在拓扑学和相关数学领域中,离散空间是特别简单的一种拓扑空间,在其中点都在特定意义下是相互孤立的。

给定集合:

对于任何 x , y X {displaystyle x,yin X}  := {1/ :  = 1,2,3,...} (带有从实直线继承来的度量,并给出为d(,) = | − |)。明显的,这不是离散度量;还有这个空间不是完备的并因袭作为一致空间不是离散的。然而它作为拓扑空间是离散的。我们称是“拓扑离散”而非“一致离散”或“度量离散”。

此外还有:

任何从离散拓扑空间到另一个拓扑空间的函数是连续函数,任何从离散一致空间到另一个一致空间的函数是一致连续的。就是说,在拓扑空间和连续映射范畴中,或在一致空间和一致连续映射范畴内,离散空间是集合上的自由对象。这些性质是更广泛现象的实例,在其中离散结构通常自由于集合上。

对于度量空间,事情更加复杂,因为依赖于所选择的态射有很多度量空间范畴。离散度量空间当然是自由的,在态射都是一致连续映射或连续映射的时候,但是这没有说对度量结构有价值的事情,只针对了一致或拓扑结构。与度量结构更有关的范畴可以通过把态射限制为利普希茨连续映射或短映射来找到;但是,这些范畴没有自由对象(在多于一个元素的时候)。但是,离散度量空间在有界度量空间和利普希茨连续映射范畴内是自由的,并且它在有界于1的度量空间和短映射范畴是自由的。就是说,从离散度量空间到另一个有界度量空间的函数是利普希茨连续的,而任何从离散度量空间到另一个有界于1的度量空间的函数是短映射。

在其他方向上,从拓扑空间到离散空间的函数是连续的,当且仅当它是局部常数函数,在所有的点都有在其上的邻域是常数的意义上。

离散结构通常用做不承载任何其他自然拓扑、一致或度量的集合上“缺省结构”。例如,任何群都可以通过给予它离散拓扑被认为是拓扑群,蕴涵了关于拓扑群适用于所有群的定理。实际上,分析学家更偏好被代数学家作为离散群来研究的平常的非拓扑群。在某些情况下,这可有用的应用,例如组合上Pontryagin对偶性。

0维流形(或微分流形或解析流形)就只是离散拓扑空间。在前面段落的精神下,我们可以把任何离散群看作0维李群。

尽管离散空间从拓扑学的角度看没有什么令人兴奋的,可以却可以从它们构造有趣的空间。例如,可数无限多个自然数离散空间的乘积同胚于无理数空间,带有同胚给出自连分数展开。可数多个离散空间{0,1}的乘积同胚于康托尔集合;并且事实上一致同胚于康托尔集合,如果我们在乘积上使用乘积一致。这种同胚给出自数字的三进制表示。(参见康托尔空间)。

在数学基础中,{0,1}乘积的紧致性质的研究是超滤子原理的拓扑途径的中心,它是弱形式的选择公理。

在某种意义上,离散拓扑的对立者是密着拓扑(也叫做“不可分拓扑”),它有最少可能数目的开集(就是空集和空间自身)。这里的离散拓扑是始对象和自由对象,而不可分拓扑是终对象或cofree对象:所有从拓扑空间到不可分空间的函数都是连续的。


邻域  · 内部  · 边界  · 外部  · 极限点  · 孤点

相关

  • MMDMA3—甲氧基—4,5—亚甲基二氧基甲基苯丙胺(MMDMA)是安非他命类药物,一种致幻药物。在法国被视为可滥用药品,但并未有正式动物试验及相关研究。人体用量也因此目前处于未知状态,效果
  • 蛲虫病蛲虫(学名:Enterobius vermicularis,英文Pinworm),别名:针状虫、坐虫,线虫动物门中的一类肠道寄生虫,是蛲虫病的病因。在全世界均有其分布。成虫虫体外型有如粉红色线头,前端有三片
  • 738年晋国曲沃之乱开始,前745年晋昭侯把曲沃(在今中国山西省曲沃县)封给其叔成师。前739年晋大臣潘父弑杀了晋昭侯,迎立曲沃桓叔。晋人发兵攻桓叔,桓叔退回曲沃。晋人共立昭侯子公子平
  • 户外运动户外运动是一种通过参与者自身努力而使自己的身心得到锻炼,同时使自身更能贴近自然、感受自然的运动。也是适合人们在假日时的休闲活动,可以锻炼身体、磨练自身意志,也可以交朋
  • 枫香科参见正文枫香科是一个小科,只有3属18种,都是乔木,分布在亚洲和美洲,中国有所有的3属17种,只有一种北美枫香原产于美洲。以前的分类法将这三属分在金缕梅科内。1998年根据基因亲缘
  • 醍醐忠善醍醐忠善(1819年-1820年;文政二年–文政三年),江户时代后期的廷臣。父亲是内大臣醍醐辉弘;母亲是德岛藩主蜂须贺至央之女;也是一条忠良的犹子;有一弟権大纳言醍醐忠顺。醍醐忠善出生
  • 县道184之东《县道184之东》(英语:)是由台湾第一部抗争音乐纪录片,记录一个名为“交工乐队”的另类摇滚乐团,由导演贺照缇所执导拍摄。乐团的前身为音乐人林生祥所带领的观子音乐坑乐团,交工
  • 郑一嫂郑一嫂(1775年-1844年):64,原名石阳,乳名香姑,又称郑石氏,清朝著名女海盗。郑一嫂本是妓女:65,可能是蜑家出身,嫁给郑一后成为海盗,世人遂称她为“郑一嫂”。郑一死后改嫁其义子张保仔
  • 白溪朱氏宗祠白溪朱氏宗祠位于中国浙江省湖州市长兴县雉城街道白溪村,为朱熹后代白溪朱氏祭祖的场所,现存建筑从风格上看建于明末清初,中轴线上依次为门厅、正厅和披屋,门厅前有东西牌坊,正厅
  • 辛群无限单李群:An, Bn, Cn, Dn, 特殊单李群 G2(英语:G2 (mathematics)) F4E6 E7E8(英语:E8 (mathematics))其他有限群 对称群, 二面体群, 无限群 整数, Z 模群, PSL(2,Z) 和 S