Mathematik: Topologie: Trennungseigenschaften: T1

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Definition: T1
Ein topologischer Raum erfüllt das Trennungsaxiom T1, falls man für je zwei gegebene verschiedene Punkte x und y eine Umgebung U\in\mathfrak U(x) mit y\notin U existiert.
Beispiel: Kofinite Topologie auf unendlichen Mengen
Betrachte eine unendliche Menge X mit der kofiniten Topologie.

Dieser topologische Raum erfüllt das Trennungsaxiom T1. Dies sieht man wie folgt: Seien zwei verschiedene Punkte x und y gegeben. Die Menge X\setminus\{y\} hat ein endliches Komplement, ist also offen. Sie enthält x, aber nicht y.

Dieser topologische Raum erfüllt jedoch nicht das Trennungsaxiom T2. Dies sieht man wie folgt: Seien wieder zwei verschiedene Punkte x und y gegeben. Sei U\in\mathfrak U(x) eine Umgebung von x. Dann ist das Komplement von U endlich, denn U enthält per Definition eine offene Menge. Das gleiche ist der Fall für jede Umgebung von y. In einer unendlichen Menge sind zwei Mengen mit endlichem Komplement jedoch nie disjunkt.

Proposition: Charakterisierung von T1-Räumen
Für einen topologischen Raum X sind folgende Eigenschaften äquivalent:
(a) X ist ein T1-Raum.
(b) Jede einpunktige Menge ist abgeschlossen.
(c) Jede Teilmenge  A \subset X ist der Durchschnitt aller ihrer Umgebungen.
Beweis
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