,从而C( ) C(A1')= A1'
因此 ,另一方面,根据定义我们有
综合两个包含关系可得 ,所以
.因此T为X的拓扑。
下证唯一性。
假设T'也是X的一个满足定理要求的拓扑,也就是说,任何一个集合A X在拓扑空间(X,T')中的闭包也是C(A).此时根据定理可见,一个集合在拓扑空间(X,T)中是闭集当且仅当它在拓扑空间(X,T')中是闭集。再根据定理可见一个集合在拓扑空间(X,T)中是开当且仅当它在拓扑空间(X,T')中是开集,这说明T'= T。
定义2.(闭集公理)设X是一个拓扑空间。记F为X的一个子集族,满足条件:
(1)X, ∈F;
(2)如果A,B∈F,则A∪B∈F;
(3)如果 ≠F1⊂F,则 .则X有惟一的一个拓扑T使得F恰为拓扑空间(X,T)中的全体闭集构成的集族。
证明:记T={f'|f∈F},首先验证T是X的一个拓扑:
(1)X, ∈F,所以 ,X ∈T;
(2)对任意的F1',F2'∈T,F1, F2∈F,则F1∪F2∈F,所以F1'∩F2'=( F1∪F2) '∈T;
(3)对任意的T1 T,记F1={ f| f'∈T1}⊂F, , ,因此T为X的拓扑且由T的构造知F恰为拓扑空间(X,T)中的全体闭集构成的集族。
下证唯一性。
若T'也是X的拓扑且使F恰为拓扑空间(X,T)中的全体闭集构成的集族,设U∈T',则U'是拓扑空间(X,T')中的闭集,则U'∈F,所以U∈T,因此T' T,同理可证T T',即T'= T。
定义3. (开集公理)设X是一个集合,T是X的一个子集族,如果T满足以下条件:
(1)X , ∈T;
(2)若A,B∈T,则A∩B∈T;
(3)若T1 T,则 ∈T;
则称T是X的一个拓扑。如果T是X的一个拓扑,则称偶对(X,T)是一个拓扑空间,T的每一个元素都叫做拓扑空间(X,T)中的一个开集.
定义4. (邻域系公理) 设X是一个集合, 又设对于每一点x∈X指定了X的一个子集族 ,并且它们满足: 关于拓扑空间的定义+文献综述(2):http://www.751com.cn/shuxue/lunwen_8421.html