$(X,\mathcal T)$ es un espacio topológico que tiene un subespacio Hausdorff denso. Es $X$ ¿Hausdorff?
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¿Demasiados anuncios?Para una generalización, se puede demostrar fácilmente que cada El espacio de Hausdorff puede ser incrustado como un subconjunto denso de un espacio no Hausdorff. Dado un espacio de Hausdorff $X$ definir un nuevo espacio $Y = X \cup \{ \alpha , \omega \}$ para que los conjuntos abiertos sean sólo los conjuntos abiertos de $X$ junto con todo el espacio $Y$ . Entonces $X$ es claramente un subespacio denso de $Y$ (el único barrio de $\alpha$ o $\omega$ es todo el espacio $Y$ ), y $Y$ no es Hausdorff (de hecho, ni siquiera es T $_0$ ya que $\alpha$ y $\omega$ tienen exactamente los mismos barrios abiertos).
Para un ejemplo un poco menos trivial, considere $X = [0,1] \cup \{1'\}$ , donde $1'$ es una "copia extra de $1$ " para que los barrios básicos de $1'$ son $\{1'\} \cup (1-\epsilon,1)$ para cualquier $\epsilon > 0$ . En $[0,1]$ se toma la topología habitual. Entonces $[0,1]$ es un subespacio denso que es Hausdorff, pero $X$ no es Hausdorff porque $1$ y $1'$ no tienen barrios desunidos.
Los geómetras algebraicos sonreirán y pensarán en el punto genérico de su esquema irreducible favorito...
[Para los geómetras no algebraicos: un esquema es el objeto básico que se estudia en la geometría algebraica.
Tiene un espacio topológico subyacente que casi nunca es Hausdorff.
Sin embargo, muy a menudo un esquema $X$ tiene una llamada punto genérico $\eta\in X$ , de tal manera que el conjunto único $\{\eta\}$ , obviamente un subespacio Hausdorff, es denso en $X$ . El esquema $X$ se llama entonces irreducible.
Respondo a la pregunta para demostrar que la situación se da en la vida real (matemática), en contra de lo que podrían sugerir algunas (excelentes) otras respuestas].
No, Espacio de Sierpinski es el cierre de su punto no cerrado.