第 1 页 ~ 共 7 页 §2.2 拓扑空间与连续映射 本节重点: 拓扑与拓扑空间的概念,并在此空间上建立起来的连续映射的概念. 注意区别: 拓扑空间的开集与度量空间开集的异同;连续映射概念的异同. 现在我们遵循前一节末尾提到的思路,即从开集及其基本性质(定理2.1.2)出发来建立拓扑空间的概念. 定义2.2.1 设X是一个集合,T是X的一个子集族.如果T满足如下条件: (l)X,∈T ; (2)若 A,B∈T ,则 A∩B∈T ; (3)若则称 T是X的一个拓扑. 如果T是集合X的一个拓扑,则称偶对(X,T)是一个拓扑空间,或称集合X是一个相对于拓扑T而言的拓扑空间;此外 T的每一个元素都叫做拓扑空间(X,T)或 X中的一个开集.即:A∈T A 是开集 (此定义与度量空间的开集的性质一样吗) 经过简单的归纳立即可见,以上定义中的条件(2)蕴涵着:有限多个开集的交仍是开集,条件(3)蕴涵着:任意多个开集的并仍是开集. 现在首先将度量空间纳入拓扑空间的范畴. 第 2 页 ~ 共 7 页 定义2.2.2 设(X,ρ )是一个度量空间·令为由 X中的所有开集构成的集族.根据定理 2.1.2,(X,)是X的一个拓扑.我们称为 X的由度量ρ诱导出来的拓扑.此外我们约定:如果没有另外的说明,我们提到度量空间(X,ρ )的拓扑时,指的就是拓扑;在称度量空间(X,ρ )为拓扑空间时,指的就是拓扑空间(X,) 因此,实数空间R,n维欧氏空间(特别,欧氏平面),Hilbert空间H都可以叫做拓扑空间,它们各自的拓扑便是由例 2.1.1,例 2.1.2和例 2.1.3中定义的各自的度量所诱导出来的拓扑. 例 2.2.1 平庸空间. 设X是一个集合.令 T ={X,}.容易验证,T 是X的一个拓扑,称之为 X的平庸拓扑;并且我们称拓扑空间(X,T)为一个平庸空间.在平庸空间(X,T)中,有且仅有两个开集,即 X本身和空集. 例 2.2.2 离散空间. 设X是一个集合.令 T =P(X),即由 X的所有子集构成的族.容易验证,T是X的一个拓扑,称之为 X的离散拓扑;可知,在离散空间(X,T)中,X的每一个子集都是开集. 例 2.2.3 设X={a,b,c}.令 T ={,{a},{a,b},{a,b,c}}. 容易验证,T是X的一个拓扑,因此(X,T)是一个拓扑空间.这个拓扑空间既不是平庸空间又不是离散空间. 例 2.2.4 有限补空间. 第 3 页 ~ 共 7 页 设X 是一个集合.首先我们重申:当我们考虑的问题中的基础集自明时,我们并不每次提起.因此在后...