topological space是什么意思,topological space的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[数] 拓扑空间
例句
The connectedness of grey topological space is stu***d.
研究灰拓扑空间的连通性。
There is a ****** way of associating a topological space with a graph.
有一种把一个拓扑空间同一个图联系起来的简单的方式。
The concept of -generalized convex set-valued map is defined in linear topological space.
在线性拓扑空间中,定义了-广义锥凸集值映射的概念。
Aim to study the existence of the extreme points of a compact set in linear topological space.
目的研究线性拓扑空间中紧集端点存在性问题。
By using a known coincidence theorem, a minimax inequality is established in general topological space.
利用已知的重合点定理,在一般拓扑空间内得到一个极大极小不等式定理。
专业解析
拓扑空间(Topological Space)是数学中拓扑学的核心概念,它提供了一种严谨的框架来定义和讨论“连续性”、“收敛性”、“连通性”和“紧致性”等几何与空间性质,而无需依赖于距离的概念(如度量空间)。
其精确定义如下:
一个拓扑空间是一个有序对 ((X, tau)),其中:
- (X) 是一个非空集合(称为承载集或点集)。
- (tau) 是 (X) 的一个子集族(即由 (X) 的若干子集构成的集合),称为 (X) 上的一个拓扑(Topology)。这个子集族 (tau) 必须满足以下三条公理:
- 空集和全集属于 (tau):(emptyset in tau) 且 (X in tau)。
- 任意并集的封闭性:(tau) 中任意多个成员(可以是无限多个)的并集仍然属于 (tau)。
- 有限交集的封闭性:(tau) 中任意有限多个成员的交集仍然属于 (tau)。
(tau) 中的成员称为开集(Open Sets)。因此,拓扑 (tau) 本质上定义了集合 (X) 中哪些子集被认为是“开”的,并且这些开集必须满足上述三条公理。
核心概念解释:
- 开集(Open Sets): 这是拓扑空间中最基本的概念。开集不一定是直观上“开放”的区域(如开区间),而是由拓扑 (tau) 明确指定的、满足公理的子集。开集定义了空间中点的“邻域”概念。
- 邻域(Neighborhood): 点 (x in X) 的一个邻域是指一个包含 (x) 的子集 (N subseteq X),使得存在一个开集 (U in tau) 满足 (x in U subseteq N)。邻域描述了围绕一个点的“附近”区域。
- 连续性(Continuity): 拓扑空间之间的函数 (f: X to Y) 是连续的,当且仅当 (Y) 中任意开集 (V) 的原像 (f^{-1}(V)) 是 (X) 中的开集(即 (f^{-1}(V) in tau_X))。这推广了微积分中连续函数的 (epsilon-delta) 定义。
- 拓扑性质(Topological Property): 指那些在连续变形(如同胚)下保持不变的性质。例如:
- 连通性(Connectedness): 空间不能被分割成两个非空、不相交的开集之并。
- 紧致性(Compactness): 空间任意开覆盖都有有限子覆盖。
- 豪斯多夫性质(Hausdorff Property): 空间中任意两个不同的点都存在不相交的邻域。这是许多常见空间(如度量空间)满足的重要分离性质。
- 道路连通性(Path-connectedness): 空间中任意两点都能用一条连续曲线连接。
意义与重要性:
拓扑空间的概念极大地推广和抽象了我们对空间结构的理解。它使得研究连续性、极限、边界等概念不再依赖于具体的距离度量,而只依赖于开集结构(即拓扑)。这使得拓扑学能够处理非常抽象和奇异的“空间”,成为现代数学(如几何、分析、代数拓扑)和理论物理(如时空结构)的基础工具之一。度量空间(定义了距离的空间)是拓扑空间的一个重要特例(由其开球诱导的度量拓扑)。
权威参考来源:
- James R. Munkres 的经典教材 Topology (Second Edition) 是学习点集拓扑的标准入门参考书,对拓扑空间的定义和基本性质有系统阐述。其著作被广泛用于大学数学系课程。 (参考来源:Munkres, J. R. (2000). Topology (2nd ed.). Prentice Hall.)
- John L. Kelley 的著作 General Topology 是拓扑学领域的另一部奠基性经典教材,深入探讨了拓扑空间及其性质。 (参考来源:Kelley, J. L. (1975). General Topology. Springer-Verlag. 最初出版于1955年)。
- 数学百科全书MathWorld 由 Wolfram Research 维护,其“Topological Space”词条提供了精炼的定义和关键概念解释,具有较高的权威性。 (参考来源:Weisstein, Eric W. "Topological Space." From MathWorld--A Wolfram Web Resource. https://mathworld.wolfram.com/TopologicalSpace.html - 请注意,此链接通常有效,但请以实际访问为准)
- 在线百科全书Wikipedia 的“Topological Space”词条提供了全面且引用丰富的概述,涵盖定义、例子、构造方法和基本性质,并由社区持续维护更新。 (参考来源:Wikipedia contributors. "Topological space." Wikipedia, The Free Encyclopedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Topological_space - 请注意,此链接通常有效,但请以实际访问为准)
网络扩展资料
拓扑空间(topological space)是数学中拓扑学的基础概念,用于描述集合上的一种结构,以形式化“邻近性”“连续性”等几何直觉。其核心是通过定义集合的哪些子集属于“开集”,从而抽象出空间的性质(如连通性、紧致性)。
定义
拓扑空间由两部分组成:
- 一个非空集合 ( X )(称为底集或点集);
- 一组子集构成的族 ( tau )(称为拓扑),满足以下公理:
- 空集和全集属于 ( tau ):
( emptyset in tau ), ( X in tau );
- 任意并集的封闭性:
若 ( {U_i} subseteq tau ),则 ( bigcup U_i in tau );
- 有限交集的封闭性:
若 ( U_1, U_2, ldots, Un in tau ),则 ( bigcap{k=1}^n U_k in tau )。
关键概念
- 开集与闭集:
( tau ) 中的元素称为开集,其补集称为闭集。例如,在实数标准拓扑中,开区间 ( (a,b) ) 是开集,闭区间 ( [a,b] ) 是闭集。
- 邻域:
若点 ( x in X ) 属于某个开集 ( U ),则称 ( U ) 是 ( x ) 的邻域。
- 连续性:
函数 ( f: X to Y ) 是连续的,当且仅当 ( Y ) 中每个开集的原像在 ( X ) 中是开集。
例子
- 离散拓扑:
所有子集均为开集(( tau = 2^X )),例如有限集合赋予离散拓扑。
- 平庸拓扑:
仅空集和全集为开集(( tau = {emptyset, X} )),这是最粗略的拓扑。
- 实数标准拓扑:
开集由开区间的任意并集和有限交集构成。
意义与应用
拓扑空间摆脱了对距离的依赖(如度量空间),专注于更一般的“形状”性质,例如:
- 连通性: 空间是否可分为两个不相交的非空开集;
- 紧致性: 任意开覆盖是否有有限子覆盖;
- 同胚: 通过连续双射判断空间是否拓扑等价。
通过拓扑空间,数学家能够统一研究几何、分析中的连续性现象,并推广到更抽象的结构(如流形、纤维丛)。
别人正在浏览的英文单词...
【别人正在浏览】