連続を示す

近傍を使う

近傍の逆像が近傍になる。
Def.一点xでの連続
{}^\forall N \subset Y \quad N \in \mathcal{N}_Y(f(x)) \Rightarrow f^{-1}(N) \in \mathcal{N}_X(x)
実は基本近傍系についてのみ示せば十分である。
{}^\forall L \in \mathcal{L}_Y(f(x)) \Rightarrow f^{-1}(L) \in \mathcal{N}_X(x)
実際,このとき任意の近傍N \in \mathcal{N}_Y(f(x))に対してL \subset Nなる基本近傍をとることができて,
仮定からf^{-1}(L) \in \mathcal{N}_X(x)
一方,包含関係は写像によって保たれるからf^{-1}(L) \subset f^{-1}(N)
従って,近傍系の公理によってf^{-1}(N) \in \mathcal{N}_X(x)

開集合を使う

開集合の逆像が開集合であることを示すのが基本。
f : (X, \mathcal{O}_X) \to (Y, \mathcal{O}_Y)
{}^\forall U \in \mathcal{O}_Y \quad f^{-1}(U) \in \mathcal{O}_X
実は開基についてのみ示せば十分である。
\mathcal{B}_Y \subset \mathcal{O}_Y open base
{}^\forall B \in \mathcal{B}_Y \quad f^{-1}(B) \in \mathcal{O}_X
実際,開基の定義より任意のU \in \mathcal{O}_YO = \bigcup B_\lambdaと書くことができるので,
f^{-1}(U) = f^{-1}\left( \bigcup B_\lambda \right) = \bigcup f^{-1} ( B_\lambda ) \in \mathcal{O}_X
とできる。
※開写像についても同様
一般の集合と写像の性質として,
f(\bigcup B_\lambda) = \bigcup f( B_\lambda )
がなりたつため。

点列を使う

第一可算なら,点列連続と連続は同値なので,こちらを示しても良い。
x_n \to x \ \Rightarrow \ f(x_n) \to f(x)
特に,距離空間は第一可算である。
最終更新:2011年05月08日 02:23
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