En matemáticas, específicamente en el campo de la topología , un espacio monótonamente normal es un tipo particular de espacio normal , definido en términos de un operador de normalidad monótona. Satisface algunas propiedades interesantes; por ejemplo, los espacios métricos y los espacios linealmente ordenados son monótonamente normales, y todo espacio monótonamente normal es hereditariamente normal .
Definición
Un espacio topológico se denomina monótonamente normal si satisface cualquiera de las siguientes definiciones equivalentes: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
Definición 1
El espacio es T 1 y hay una función que asigna a cada par ordenado de conjuntos cerrados disjuntos en un conjunto abierto tal que:
- (i) ;
- (ii) siempre que y .
La condición (i) indica que es un espacio normal, como lo demuestra la función . La condición (ii) indica que varía de forma monótona, de ahí la terminología monótonamente normal . El operador se denomina operador de normalidad monótona .
Siempre se puede optar por satisfacer la propiedad.
- ,
reemplazando cada uno por .
Definición 2
El espacio es T 1 y hay una función que asigna a cada par ordenado de conjuntos separados en (es decir, tales que ) un conjunto abierto que satisface las mismas condiciones (i) y (ii) de la Definición 1.
Definición 3
El espacio es T 1 y hay una función que asigna a cada par con un conjunto abierto y un conjunto abierto tal que:
- (i) ;
- (ii) si , entonces o .
Dicha función satisface automáticamente
- .
( Razón : Supongamos que . Dado que es T 1 , existe un entorno abierto de tal que . Por la condición (ii), , es decir, es un entorno de disjunto de . Por lo tanto .) [ 5 ]
Definición 4
Sea una base para la topología de . El espacio es T 1 y hay una función que asigna a cada par con y un conjunto abierto que satisface las mismas condiciones (i) y (ii) de la Definición 3.
Definición 5
El espacio es T 1 y hay una función que asigna a cada par con un conjunto abierto y un conjunto abierto tal que:
- (i) ;
- (ii) si y son abiertos y , entonces ;
- (iii) si y son puntos distintos, entonces .
Dicha función satisface automáticamente todas las condiciones de la Definición 3.
Ejemplos
- Todo espacio metrizable es monótonamente normal. [ 4 ]
- Todo espacio topológico linealmente ordenado (LOTS) es monótonamente normal. [ 6 ] [ 4 ] Esto supone el Axioma de Elección , ya que sin él existen ejemplos de LOTS que ni siquiera son normales. [ 7 ]
- La recta de Sorgenfrey es monótonamente normal. [ 4 ] Esto se deduce de la Definición 4 tomando como base para la topología todos los intervalos de la forma y para haciendo . Alternativamente, la recta de Sorgenfrey es monótonamente normal porque puede incrustarse como un subespacio de un LOTS, a saber, el espacio de doble flecha .
- Cualquier métrica generalizada es monótonamente normal.
Propiedades
- La normalidad monótona es una propiedad hereditaria : todo subespacio de un espacio monótonamente normal es monótonamente normal.
- Todo espacio monótonamente normal es completamente normal de Hausdorff (o T 5 ).
- Todo espacio monótonamente normal es hereditariamente normal en cuanto a su colección . [ 8 ]
- La imagen de un espacio monótonamente normal bajo una aplicación cerrada continua es monótonamente normal. [ 9 ]
- Un espacio de Hausdorff compacto es la imagen continua de un espacio linealmente ordenado compacto si y solo si es monótonamente normal. [ 10 ] [ 3 ]
Referencias
- ↑ Heath, RW; Lutzer, DJ; Zenor, PL (abril de 1973). "Espacios monótonamente normales" (PDF) . Transactions of the American Mathematical Society . 178 : 481–493 . doi : 10.2307/1996713 . JSTOR 1996713 .
- ↑ Borges, Carlos R. (marzo de 1973). "Un estudio de espacios monótonamente normales" (PDF) . Actas de la Sociedad Matemática Americana . 38 (1): 211– 214. doi : 10.2307/2038799 . JSTOR 2038799 .
- 1 2 Bennett, Harold; Lutzer, David (2015). "Mary Ellen Rudin y la normalidad monótona" (PDF) . Topología y sus aplicaciones . 195 : 50–62 . doi : 10.1016/j.topol.2015.09.021 .
- 1 2 3 4 Brandsma, Henno. "Normalidad monótona, órdenes lineales y la línea de Sorgenfrey" . Pregúntale a un topólogo .
- ↑ Zhang, Hang; Shi, Wei-Xue (2012). "Normalidad monótona y asignaciones de vecindario" (PDF) . Topología y sus aplicaciones . 159 (3): 603– 607. doi : 10.1016/j.topol.2011.10.007 .
- ↑ Heath, Lutzer, Zenor, Teorema 5.3
- ↑ van Douwen, Eric K. (septiembre de 1985). "Horrors of Topology Without AC: A Nonnormal Orderable Space" (PDF) . Proceedings of the American Mathematical Society . 95 (1): 101– 105. doi : 10.2307/2045582 . JSTOR 2045582 .
- ↑ Heath, Lutzer, Zenor, Teorema 3.1
- ↑ Heath, Lutzer, Zenor, Teorema 2.6
- ↑ Rudin, Mary Ellen (2001). "La conjetura de Nikiel" (PDF) . Topología y sus aplicaciones . 116 (3): 305– 331. doi : 10.1016/S0166-8641(01)00218-8 .
- Propiedades de los espacios topológicos