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📐 Theorem X.4.15(Baire category theorem)/Corollary X.4.16

  • 📐 Theorem X.4.15(Baire category theorem)/Corollary X.4.16 #Card
    • ベールのカテゴリー定理の主張と証明の骨子、閉集合による合併への言い換えは。

Thm X.4.15: 完備距離化可能空間で、可算個の開稠密集合の交わりは稠密

証明の骨子(縮小球の入れ子構成): 各 $Q_n$(開稠密)に対し帰納的に $x_n,r_n\to0$ を選び $\operatorname{cl}B(x_{n+1},r_{n+1})\subset Q_n\cap B(x_n,r_n)$。cards/topology/cantor-theorem-complete-metric(Cantor の定理)から $\bigcap_n\operatorname{cl}B(x_n,r_n)\neq\emptyset\subset\bigcap Q_n$。

Cor X.4.16(閉集合版、対偶): $X=\bigcup_{n<\omega}F_n$($F_n$ 閉)なら、ある $n$ で $\operatorname{int}F_n\neq\emptyset$($Q_n:=X\setminus F_n$ に適用)。

「完備距離化可能空間は自分自身の中で第一類(meager)にならない」(cards/topology/density-related-terms の言葉で)という定理。$\mathbb{Q}$ の非完備距離化可能性(cards/topology/completely-metrizable-topology)はこの定理の直接の帰結。測度論のベール性・零集合と第一類集合の対比の位相的な基礎。

dense_iInter_of_isOpenBaireSpace 型クラス)。

本ノート RoyalRoad.ChapterX.thm_X_4_15 / cor_X_4_16(開稠密版+閉集合版の系、Notes/ChapterX.leanlake build 済み)