吳昭鑫,張焰杰,曹金文
(成都理工大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系,成都610059)
1963年,Levine[1]引入和研究了拓?fù)淇臻g中的半開集,后來一些空間按照半開集的方式被定義和研究[2-7].如:S-閉空間[4]、可數(shù) S-閉空間[5],仿 S-閉空間[6]等.本文在 S-弱 θ-加細(xì)空間[8]的基礎(chǔ)上研究 αS-弱 θ-加細(xì)子集與S-弱θ-加細(xì)和空間的有關(guān)性質(zhì).對αS-弱θ-加細(xì)子集進行刻畫,探討其與有關(guān)集合及全集X的關(guān)系.本文中研究的空間均默認(rèn)不滿足分離性公理,除非事先說明.
用cl(A)表示集合A的閉包,int(A)表示集合A的內(nèi)部.在拓?fù)淇臻g(X,T)中,用SO(X,T)表示X的半開集族,SC(X,T)表示X的半閉集族.
定義1[2]空間(X,T)的子集A稱為g-閉集,如果當(dāng)A?U,U∈T時,有cl(A)?U.
定義2[2]對于空間(X,T)的子集A、B,B稱為A的半閉包,如果B是包含A的最小的半閉集.用scl(A)表示A的半閉包.
定義3[2]空間(X,T)的子集A稱為Sg-閉集,如果當(dāng)A?U,U∈SO(X,T)時,有scl(A)?U.
定義4[2]空間(X,T)的子集A稱為θ開集,如果對每一x∈A,存在X的子集U∈T,使得x∈U?cl(U)?A.θ開集在X中的余集稱為θ閉集.
定義5[2]空間(X,T)的子集A稱為θS開集,如果對每一x∈A,存在X的子集U∈T,使得x∈U?scl(U)?A.θS開集在X中的余集稱為θS閉集.
定義6[2]拓?fù)淇臻g族({Xα,Tα):α∈I}滿足對任意 α≠β,Xα∩Xβ=.空間(X,T)稱為拓?fù)淇臻g族{(Xα,Tα):α∈I}的和空間,如果X=∪α∈IXα的拓?fù)錇門={G?X:對任意 α∈I,G?Xα∈Tα}.記作
X=⊕α∈IXα
定義7[3]空間(X,T)稱為弱θ-加細(xì)空間,如果X的每一開覆蓋U具有開加細(xì)覆蓋V=∪n∈NVn,對每一 x∈X,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)< ω.如果上述條件加強為每一Vn都是覆蓋,則稱X是θ-加細(xì)空間.
定義8[8]空間(X,T)稱為S-弱θ-加細(xì)空間,如果X的每一開覆蓋U具有半開加細(xì)覆蓋V=∪n∈NVn,對每一 x∈X,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)<ω.如果上述條件加強為每一Vn都是覆蓋,則稱X是S-θ加細(xì)空間.
定義9空間(X,T)的子集A稱為空間(X,T)的αS-弱θ-加細(xì)子集,如果A的每一覆蓋U={Uα:α∈I}(對任意α∈I,有Uα∈T)具有半開加細(xì)覆蓋V=∪n∈NVn(對任意 V∈V ,有 V∈SO(X,T )),對每一x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)< ω.
引理1[2]對于空間(X,T)的子空間(A,TA)和子集 B,B?A,若 A∈T ,B∈SO(A,TA),則 B∈SO(X,T ).
引理2[2]θS閉集?閉集?g-閉集.
引理3[2]對于空間(X,T)的開子集A和半開子集V,有A∩V∈SO(X,T).
引理4[2]對于空間(X,T )的子空間(A,TA)和子集B,B?A,若B∈SO(X,T),則B∈SO(A,TA).
定理1 S-弱θ-加細(xì)空間的每一g-閉子集是αS-弱θ-加細(xì)子集.
證明 設(shè)空間(X,T)是S-弱θ-加細(xì)空間,A是空間X的g-閉子集.令集族U={Uα:α∈I}(對任意α∈I,有Uα∈T )是 A的一個覆蓋,有 A?∪{Uα:α∈I}.由A是空間X的g-閉子集得c(lA)?∪{Uα:α∈I}.對任意x?c(lA),存在開集Wx∈T,使得A∩Wx=.令集族H={Uα:α∈I}∪{Wx:x?c(lA)},則H是S-弱θ-加細(xì)空間(X,T)的一個開覆蓋,因此H具有半開加細(xì) V=∪n∈NVn,對每一 x∈X,存在 n∈N,使得1≤ord(x,Vn)< ω,其中 Vn={Vnβ:n∈N,β∈B}.對每一 β∈B,有 Vnβ?Uα(β)或者 Vnβ?Wx(β).令 B′={β∈B :Vnβ?Uα(β)},則有 Vn′={Vnβ:n∈N,β∈B′}和 A?∪(V ′=∪n∈NVn′),且對任意 V∈V ′=∪n∈NVn′,有V∈SO(X,T).空間X的g-閉子集A的覆蓋U具有半開加細(xì)覆蓋V′=∪n∈NVn′(對任意V∈V′,有V∈SO(X,T)),對每一x∈A∈X,存在n∈N,使得 1≤ord(x,Vn′)< ω.因此 A 是空間(X,T )的 αS-弱 θ-加細(xì)子集.
定理2 空間(X,T)的每一開αS-弱θ-加細(xì)子集是S-弱θ-加細(xì)的.
證明 設(shè)A是空間(X,T)的一個開αS-弱θ-加細(xì)子集,且為子空間(A,TA),令集族 U={Uα:α∈I}(對任意α∈I,有Uα∈TA)是A的一個覆蓋.因為A是開 αS-弱 θ-加細(xì)子集,且對任意 α∈I,有 Uα∈TA?T,所以覆蓋U有半開加細(xì)覆蓋V=∪n∈NVn(對任意V∈V ,有V∈SO(X,T)),對每一 x∈A,存在n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)< ω.取集族 VA=∪n∈NVn(A),其中 Vn(A)={V∩A:V∈Vn}.對于子空間(A,TA),集族VA=∪n∈NVn(A)是覆蓋U 的一個半開加細(xì)覆蓋,對每一 x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn(A))< ω.即得A是S-弱θ-加細(xì)的.
定理3 令空間(X,T)的子空間A是閉開的,那么A是αS-弱θ-加細(xì)的?A是S-弱θ-加細(xì)的.
證明 必要性:由定理2可以直接得出.
充分性:設(shè)集族U={Uα:α∈I}(對任意α∈I,有Uα∈T )是 A 的一個覆蓋,有集族 U′={Uα′=A∩Uα:α∈I}是 S-弱 θ-加細(xì)子空間(A,TA)的一個開覆蓋,所以U′有半開加細(xì)覆蓋W=∪n∈NWn,對每一x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Wn)< ω.其中:對任意W∈W ,存在某一 α∈I,使得 W?Uα′?Uα,即集族W=∪n∈NWn也是覆蓋.根據(jù)引理1,對任意W∈W ,有W∈SO(X,T).所以得到A的每一覆蓋U={Uα:α∈I}具有半開加細(xì)覆蓋W =∪n∈NWn(對任意W∈W ,有W∈SO(X,T)),對每一x∈A,存在n∈N,使得 1≤ord(x,Wn)< ω.即得 A 是 αS-弱 θ-加細(xì)的.
推論1 S-弱θ-加細(xì)空間的每一閉開子空間是S-弱θ-加細(xì)的.
證明 顯然,閉開集是g-閉集,由定理1~定理3易得.
定理 4 T2空間(X,T )的 αS-弱 θ-加細(xì)子集是θS閉集.
證明 假設(shè)A是T2空間(X,T )的 αS-弱 θ-加細(xì)子集,x?A.對任意y∈A,存在開集Uy,使得y∈Uy和x?cl(Uy).因此集族U={Uy:y∈A}是X的αS-弱θ-加細(xì)子集A的一個開覆蓋,故U 具有半開加細(xì)V=∪n∈NVn(對任意 V∈V ,有V∈SO(X,T )),對每一 x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)< ω.令集合 W={V:V∈V},W′=X-cl(W).故有 W∈SO(X,T ),W′∈T 和 x∈W′?scl(W′)?X-A.所以X-A是θS開集.即得A是θS閉集.
推論2 對于S-弱θ-加細(xì)的T2空間(X,T)和X的子集A,有以下等價的敘述:
(1)A是X的αS-弱θ-加細(xì)子集;
(2)A是θS閉集;
(3)A是閉集;
(4)A是g-閉集.
證明 由定理1、定理4和引理2易得.
命題1 對于空間(X,T)的Sg-閉子集A和任意子集B,如果A是αS-弱θ-加細(xì)子集,且A?B?scl(A),則B是X的αS-弱θ-加細(xì)子集.
證明 設(shè)集族 U={Uα:α∈I}(對任意 α∈I,有Uα∈T)是B的一個覆蓋,因為A?B,則有U也覆蓋A.由A是X的αS-弱θ-加細(xì)子集,U具有半開加細(xì)V=∪n∈NVn(對任意V∈V ,有V∈SO(X,T )),對每一 x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn)< ω.由 A是Sg-閉子集,有A?B?scl(A)?∪{V:V∈V},即集族 V= ∪n∈NVn(對任意 V∈V ,有 V∈SO(X,T ))覆蓋B.容易得到對每一x∈B,存在n∈N,使得1≤ord(x,Vn)< ω.即得 B 是 X 的 αS-弱 θ-加細(xì)子集.
命題2 對于空間(X,T )的子集A、B,A?B,B∈T ,則A是子空間(B,TB)的 αS-弱θ-加細(xì)子集?A是X的αS-弱θ-加細(xì)子集.
證明 必要性:易得.
充分性:由A是X的αS-弱θ-加細(xì)子集,有A的覆蓋 U={Uα:α∈I}(對任意 α∈I,有 Uα∈T )具有半開加細(xì)V=∪n∈NVn(對任意V∈V,有V∈SO(X,T )),對每一x∈A,存在 n∈N,使得1≤ord(x,Vn)<ω.由引理3和引理4,A在子空間(B,TB)的覆蓋U′={Uα∩B:α∈I}(對任意 α∈I,有 Uα∩B∈TB)具有半開加細(xì) V ′=∪n∈NVn′(對任意 V′∈V ′,有 V∈SO(B,TB)),對每一 x∈A,存在 n∈N,使得 1≤ord(x,Vn′)< ω.其中 Vn′={V∩B:V∈Vn}.
定理5 和空間⊕α∈IXα是S-弱θ-加細(xì)的?對任意 α∈I,空間(Xα,Tα)是 S-弱 θ-加細(xì)的.
證明 必要性:由和空間的定義,對任意α∈I,Xα在和空間(X,T )中是閉開的.由推論 1,S-弱 θ-加細(xì)空間 X= ⊕α∈IXα的閉開子空間(Xα,Tα)α∈I是 S-弱θ-加細(xì)的.
充分性:令集族U是和空間⊕α∈IXα的一個開覆蓋,則對任意 α∈I,集族 Uα={U∩Xα:U∈U}是 S-弱θ-加細(xì)空間(Xα,Tα)的一個開覆蓋.故對任意 α∈I,Uα在空間(Xα,Tα)有半開加細(xì)覆蓋 Vα= ∪n∈NV(αn),對每一x∈Xα,存在n∈N,使得1≤ord(x,V(αn))<ω.令V=∪α∈IVα,根據(jù)引理1,對每一V∈V ,有V∈SO(X,T),且顯然V是開覆蓋U 的加細(xì)覆蓋.即X的開覆蓋U有半開加細(xì)覆蓋,對每一x∈X,存在n∈N和α∈I,使得1≤ord(x,V(αn))<ω.定理得證.
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