Mundarija Kirish I bob. Topologik fazolarning xossalari

1.3. Topologi fazoning topologik xossaari
Bog‘lamli topologik fazolar
Bog‘lamli topologik fazolar topologiyaning asosiy va muhim tushunchalaridan biridir. Bu tushuncha ba’zi manbalarda tutash (bog’langan) fazolar sifatida ham keltirilgan.
1.3.1.Ta’rif. Agar to‘plamni o‘zining bo‘sh bo‘lmagan ikkita o‘zaro kesishmaydigan ochiq to‘plamostilari birlashmasi ko‘rinishida ifodalash mumkin bo‘lmasa, topologik fazo bog‘lamli topologik fazo deyiladi. Ya’ni, – bo‘sh to‘plam, ochiq to‘plamlardir.
Ta’rifdan bevosita ma’lumki, bog‘lamli fazoda va dan boshqa ochiq va yopiq to‘plamlar bo‘lmasligi zarur va yetarlidir. Bog‘lamli bo‘lmagan fazoga misol sifatida elementi bittadan ortiq bo‘lgan ixtiyoriy diskret fazoni keltirish mumkin.
Bog‘lamli fazoga ixtiyoriy bir nuqtali topologik fazolar misol bo‘la oladi.
1.3.1. Misol. to‘plam haqiqiy sonlar to‘plami bo‘lsin. Bu to‘plamda topologiyani, ya’ni ochiq to‘plamlarni quyidagicha aniqlaymiz:
fazoda ixtiyoriy to‘plam bog‘lamli bo‘ladi.
Bu jumlani isbotlash uchun ixtiyoriy to‘plamni olamiz. Faraz qilaylik, to‘plam ning bo‘sh bo‘lmagan ochiq va yopiq to‘plamostisi bo‘lsin. Bu holda to‘plamni ko‘rinishda ifodalash mumkin. Bu yerda to‘plam da ochiq, to‘plam esa da yopiq to‘plamdir. Ya’ni, tengliklar o‘rinli.
Yuqoridagilar o‘rinli bo‘lganligi sababli ixtiyoriy uchun va lar ham o‘rinli bo‘ladi.
Agar shunday topilsa, u holda . Shunga o‘xshab, shunday topilsa, u holda . Shunday qilib, va F=S. Bu to‘plamning bog‘lamli ekanligini anglatadi. Demak, bu topologiyada ixtiyoriy bog‘lamli ekan. Endi shu haqiqiy sonlar to‘plami da topologiyani quyidagicha aniqlaymiz.
Agar ixtiyoriy uchun shunday t >S topilsa va bo‘lsagina, dir. Bu topologiya bilan aniqlangan fazoda yagona bog‘lamli bo‘sh bo‘lmagan to‘plam faqat nuqtadan iboratdir. Bu jumlani isbotlash uchun da ixtiyoriy bo‘sh bo‘lmagan bog‘lamli to‘plamostini olaylik va nuqta ga tegishli bo‘lsin. Ma’lumki, to‘plam ixtiyoriy ε >0 uchun fazoda ham ochiq, ham yopiq to‘plamdir. U holda ─ kesishma ham ochiq, ham yopiq to‘plam bo‘ladi. ning bog‘lamli ekanligidan va shartdan ko‘rinadiki, ixtiyoriy ε >0 uchun o‘rinli bo‘ladi. Bu esa to‘plamning faqat shartidagina bo‘lishini ko‘rsatadi. Demak, bu fazoda faqat bir nuqtadan iborat bo‘lgan to‘plamlargina bog‘lamli to‘plam bo‘lar ekan.
1.3.1.-teorema. topologik fazo bog‘lamli bo‘lishi uchun uni ikki ayri bo‘sh bo‘lmagan to‘plamlar birlashmasi sifatida ifodalash mumkin bo‘lmasligi zarur va yetarlidir.
Zarurligi. bog‘lamli bo‘lsin va bo‘lib, va lar bo‘sh bo‘lmagan ayri to‘plamlar bo‘lsin. U holda, bir tomondan aniqki, ; ikkinchi tomondan, . Ma’lumki, , shu sababli . Shunga o‘xshab, amin bo‘lamizki, . Bundan ko‘rinadiki, yopiq to‘plamlarning to‘ldiruvchi to‘plamlari bo‘lganligi sababli A ham, V ham ochiq to‘plamlardir. Bu ning bog‘lamli ekanligiga ziddir.
Yetarliligi. Faraz qilaylik, bog‘lamsiz bo‘lsin. U holda yopiq, yopiq, , bundan ko‘rinadiki, va to‘plamlar ayri to‘plamlardir, chunki bu to‘plamlar uchun , , va tengliklar o‘rinlidir.