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$T_0/T_1/T_2$ を位相の言葉に翻訳する(Proposition IX.1.1)

  • $T_0$: 異なる2点の一方だけを含む開集合が存在。
  • $T_1$(free): 各単集合が閉(Definition III.1.13 から直接)。
  • $T_2$(Hausdorff): $\mathcal{N}\xi(x_0)#\mathcal{N}\xi(x_1)\implies x_0=x_1$。

Prop IX.1.1: 位相 $\xi$ が Hausdorff $\iff$ $x_0\neq x_1$ に対し disjoint な開集合 $O_0\ni x_0,\ O_1\ni x_1$ が存在(近傍フィルターが開集合の基を持つことから直接)。

遺伝性: Hausdorff・$T_1$ は任意の収束で遺伝的(Prop III.1.16)、位相性は部分位相で保たれる(Cor VII.3.8)ので、Hausdorff 位相・free 位相の部分空間は同じ性質を持つ

IX.1 冒頭の狙いは、収束論で導入した $T_0/T_1/T_2$ を古典位相の語彙へ「戻す」ことにある。とくに Hausdorff 性は、開集合の分離条件と近傍フィルターの mesh 条件の同値として提示され、分離公理を点の直感と filter 計算の両方で扱える形に整える。

出典: refs/math/topology/royal-road-to-topology/pdfs/chp9-2024-topological-concepts.pdf p.162

本ノート RoyalRoad.ChapterIX.prop_IX_1_1(Hausdorff の3条件 TFAE: T2Space ⟺ disjoint 開集合対 ⟺ 近傍フィルターの mesh から一致)・prop_IX_1_hierarchy($T_4⟹T_3⟹T_2⟹T_1⟹T_0$)・t1_iff_singleton_closed($T_1$ ⟺ 単集合閉)、Notes/ChapterIX.leanlake build 済み)