点集拓扑:X与Y连通.Y包含于X,{A,B}是X-Y的一个分离.证明Y∪A是连通的.
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/13 21:02:36
点集拓扑:X与Y连通.Y包含于X,{A,B}是X-Y的一个分离.证明Y∪A是连通的.
用反证法,假设Y∪A不连通,则存在Y∪A的非空开子集F,G,满足F∪G = Y∪A,F∩G = Ø .
考虑M = F∩Y与N = G∩Y,则M,N为Y的开子集,并满足M∪N = Y,M∩N = Ø.
而Y连通,故M或N为空集,不妨设N为空集,即G∩Y = Ø,也即G ⊆ A.
G是Y∪A中的开集,故存在X中的开集U,使G = U∩(Y∪A).
又A是X-Y中的开集,故存在X中的开集V,使A = V∩(X-Y).
而X-Y是A与B的无交并,因此X是A,B,Y的无交并.
再由G ⊆ A易得G = U∩V,于是G为X中开集.
另一方面,G = Y∪A-F为Y∪A中的闭集,故存在X中的闭集S,使G = S∩(Y∪A).
又A = (X-Y)-B为X-Y中的闭集,故存在X中的闭集T,使A = T∩(X-Y).
由X是A,B,Y的无交并与G ⊆ A,可得G = S∩T,于是G也为X中闭集.
G是X的既开又闭的非空子集,由X连通,有G = X,于是F = Ø,矛盾.
因此Y∪A连通.
考虑M = F∩Y与N = G∩Y,则M,N为Y的开子集,并满足M∪N = Y,M∩N = Ø.
而Y连通,故M或N为空集,不妨设N为空集,即G∩Y = Ø,也即G ⊆ A.
G是Y∪A中的开集,故存在X中的开集U,使G = U∩(Y∪A).
又A是X-Y中的开集,故存在X中的开集V,使A = V∩(X-Y).
而X-Y是A与B的无交并,因此X是A,B,Y的无交并.
再由G ⊆ A易得G = U∩V,于是G为X中开集.
另一方面,G = Y∪A-F为Y∪A中的闭集,故存在X中的闭集S,使G = S∩(Y∪A).
又A = (X-Y)-B为X-Y中的闭集,故存在X中的闭集T,使A = T∩(X-Y).
由X是A,B,Y的无交并与G ⊆ A,可得G = S∩T,于是G也为X中闭集.
G是X的既开又闭的非空子集,由X连通,有G = X,于是F = Ø,矛盾.
因此Y∪A连通.
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