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Relaciones entre algunos axiomas de separación fuerte sin elección

Desambiguación: Vamos a $\langle X,\tau\rangle$ ser un espacio topológico.

  • He de decir que en dos subconjuntos $A,B$ $X$ son separados si son distintos unos de otros cierres (sus cierres no tiene por qué ser distinto).
  • Yo digo que $\langle X,\tau\rangle$ es normal si para cualquiera de los dos cerrados disjuntos subconjuntos $E,F$ $X$ existen abiertos disjuntos conjuntos de $U,V$ tal que $E\subseteq U$$F\subseteq V$.
  • He de decir que $\langle X,\tau\rangle$ es completamente normal si para cualquiera de los dos cerrados disjuntos subconjuntos $E,F$ $X$ existe una función continua $f:X\to\Bbb R$ tal que $E\subseteq f^{-1}\bigl[\{0\}\bigr]$$F\subseteq f^{-1}\bigl[\{1\}\bigr]$.
  • He de decir que $\langle X,\tau\rangle$ es hereditariamente normal si para cualquier par de subconjuntos separados $A,B$ $X$ existen abiertos disjuntos conjuntos de $U,V$ tal que $A\subseteq U$$B\subseteq V$.
  • He de decir que $\langle X,\tau\rangle$ es perfectamente normal si para cualquiera de los dos cerrados disjuntos subconjuntos $E,F$ $X$ existe una función continua $f:X\to\Bbb R$ tal que $E=f^{-1}\bigl[\{0\}\bigr]$$F=f^{-1}\bigl[\{1\}\bigr]$.

Como se ha mencionado en mi anterior post, completamente normal espacios siempre son normales, y a la inversa sostiene con suficiente Elección, pero puede fallar para mantener sin ella. Desde distintos conjuntos cerrados son separados, entonces hereditariamente normal espacios son normales, y es evidente por la definición que perfectamente normal que los espacios son completamente normales.

Me ha dado a entender (es decir: Wikipedia dice) que perfectamente normal que los espacios son hereditariamente normal, pero creo que podemos necesitar alguna Opción de probar esto. ¿Alguien sabe si perfectamente normal que los espacios son necesariamente hereditariamente normal en $\mathsf{ZF}$? Además, hay un hereditariamente espacio normal ser completamente normal en $\mathsf{ZF}$?

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user87690 Puntos 3831

La propiedad de perfecta normalidad es hereditaria. Cualquier subespacio de perfectamente normal que el espacio también es perfectamente normal y, por tanto, normal, por lo que el espacio original es hereditaria normal (desde equivalente definición es que cualquier subespacio es normal). Ver $T_6$ implica $T_5$ para más detalles. Creo que ninguno de ellos necesita de CA.

Yo también jugaba con la separación de los axiomas. Me gusta pensar acerca de la separación axiomas como (al menos) dos dimensiones de la tabla (aunque $T_i$ sugiere algún tipo de linerity). Tengo cuatro grupos de axiomas: Nivel 1 son los axiomas $T_0$, simétrica y $T_1$. Estos forman un diamante (desde $T_1$ es lo mismo que $T_0$ más simétrica). Nivel 2 axiomas son: Hausdorff ($T_2$), Urysohn ($T_{2\frac{1}{2}}$), completamente Hausdorff, totalmente separados. Correspondiente nivel 3 axiomas son: regular, "Urysohn regular", completamente regular, cero-dimensional y su $T_0$ variantes ($T_0$ es lo que usted necesita para el nivel 3 implica nivel 2). Y el correspondiente nivel 4 axiomas son: normal, "Urysohn-normal", comletely normal y fuertemente cero-dimensional y su simétrica y $T_1$ variantes (simétrica es lo que usted necesita para el nivel 4 implica el nivel 3 y $T_1$ a nivel 4 nivel implica 2).

Tenga en cuenta que "Urysohn regular" y "Urysohn-normal" no son necesarios, ya que son equvialent para regular resp. normal. Cuando se han necesitado elección, entonces también completamente normal y normal degenerados, pero creo que esta es la única opción relacionados con la degeneración.

Puede que también desee incluir "precisamente separados por función continua a $[0, 1]$" para conseguir la perfecta normalidad y de nivel 2, 3 variantes. También tenga en cuenta, que todos los de nivel 1, 2, 3 axiomas son hereditarios de manera hereditaria variante podría ser necesaria sólo para algunos el nivel 4 axiomas como la normalidad.

Volviendo a tu pregunta, la prueba en el primer párrafo realidad demuestra que perfectamente normal que el espacio es hereditariamente completamente normal que es trivialmente más fuerte que la de ser herediraty normal y completamente normal.

Actualización: Por su pregunta en los comentarios. Reclamo: $X$ es perfectamente normal iff cualquier conjunto cerrado es cero. Para $\impliedby$, vamos $F$, $H$ ser cerrada conjuntos disjuntos, vamos a $f, h: X \to [0, 1]$ tal que $F = f^{-1}(0)$, $H = h^{-1}(0)$, a continuación, puede simplemente tomar $f / (f + g)$ a, precisamente, separada $F, H$, sin necesidad de $T_1$. Para $\implies$, para mostrar que $F ≠ ∅, X$ es una puesta a cero, sólo necesitamos algún otro conjunto cerrado discontinuo con $F$. Como usted ha señalado, podemos tomar sólo un conjunto vacío.

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