四點乘積的全部開集

本頁導覽
  1. 目標與範圍
  2. 已知條件與符號
  3. 規則與來源
  4. 逐步主鏈
  5. 局部子步與引理
  6. 逐步反向審查
  7. 錯誤控制與反例
  8. 結論與限制
  9. 驗證及來源綁定

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derivation-mko-finite-product-topology-01 · ocme-new142-reader-adoption-20261021

目標與範圍

由兩個 Sierpinski 因子生成全部乘積開集並核投影。

固定兩個非空有限因子;不處理零因子或外推無限 box 拓撲。

已知條件與符號

  • sets
  • topology
  • definition_here
  • G1 — X=Y={0,1},兩因子拓撲皆 {空集,{0},{0,1}};a=(0,0),b=(0,1),c=(1,0),d=(1,1),P={a,b,c,d}。
  • P — Cartesian 載體
  • \mathcal B — 矩形基底
  • \pi_i — 座標投影

規則與來源

  • mko_definition · cited — 二因子finite models先驗每個factor topology,再建立完整Cartesian carrier與全部U×V basic rectangles,取任意聯集生成product topology。投影preimages必為open;對有限source Z,map z↦(f(z),g(z))連續恰當兩個coordinate maps連續。有限乘積與box topology相同,不能把這點外推到無限乘積;任意一族rectangles本身通常不是完整topology。 · mko-finite-product-topology
  • sets · prerequisite — 集合的聯、交、補集、包含與函數逆像以逐元素定義計算。
  • topology · prerequisite — 拓撲含空集與全集,對任意聯及有限交封閉;有限集合族可完整核對。
  • definition_here · prerequisite — Cartesian 載體由有序對構成;乘積開集為任意開矩形聯;投影取指定座標;連續表示每個目標開集逆像開。

逐步主鏈

S01 · implies

操作前

\varnothing\subset\{0\}\subset\{0,1\}

操作後

\tau_X,\tau_Y\text{ are topologies}

條件:無

規則:topology · 依賴:G1

葉節點依據:topology

三項鏈含兩端且聯交封閉,兩因子各自合法。

S02 · definition

操作前

P=X\times Y

操作後

P=\{a,b,c,d\},\quad |P|=2\cdot2=4

條件:無

規則:definition_here · 依賴:G1

葉節點依據:definition_here

完整 Cartesian 載體包含四個有序對。

S03 · definition

操作前

U\times V,\quad U\in\tau_X,V\in\tau_Y

操作後

\mathcal B=\{\varnothing,\{a\},\{a,b\},\{a,c\},P\}

條件:無

規則:definition_here · 依賴:G1, S01, S02

葉節點依據:definition_here

九個矩形去重成五項;任一因子空給空,四個非空組合如列。

S04 · definition

操作前

\tau_P=\{\bigcup\mathcal C:\mathcal C\subseteq\mathcal B\}

操作後

\tau_P=\{\varnothing,\{a\},\{a,b\},\{a,c\},\{a,b,c\},P\}

條件:無

規則:definition_here · 依賴:S03

葉節點依據:definition_here

兩個不可比較矩形的聯新增 {a,b,c};其餘聯給已列項,故六項完整。

S05 · implies

操作前

\{a,b\}\cap\{a,c\}=\{a\},\quad \{a,b\}\cup\{a,c\}=\{a,b,c\}

操作後

\tau_P\text{ is a topology}

條件:無

規則:topology · 依賴:S04

葉節點依據:topology

除這對不可比較集外皆按包含取交聯;與新增三點集相交聯也留在清單,端點均在。

S06 · implies

操作前

\pi_1^{-1}(\{0\})=\{a,b\},\quad\pi_2^{-1}(\{0\})=\{a,c\}

操作後

\pi_1,\pi_2\text{ are continuous}

條件:無

規則:definition_here · 依賴:G1, S04, definition_here

葉節點依據:definition_here

另兩個因子開集為空與全體,逆像是空與 P,所以全部逆像開。

S07 · implies

操作前

h(z)=(f(z),g(z)),\quad f,g\text{ continuous}

操作後

h^{-1}(U\times V)=f^{-1}(U)\cap g^{-1}(V)\text{ open}

條件:f:Z\to X,\ g:Z\to Y\text{ continuous}

規則:definition_here · 依賴:S03, S04, definition_here

葉節點依據:definition_here

對任意有拓撲的有限來源 Z,連續座標的逆像交開;再對任意矩形聯取逆像聯。

S08 · implies

操作前

h\text{ continuous}

操作後

f=\pi_1\circ h,\quad g=\pi_2\circ h\text{ continuous}

條件:h:Z\to P\text{ continuous}

規則:definition_here · 依賴:S06, S07, definition_here

葉節點依據:definition_here

連續映射合成連續,因逆像是連續逆像的合成;結合前步得座標判準。

局部子步與引理

本稿無局部子步。

逐步反向審查

  • S08 · premise_audit · S06, S07, definition_here — 判準針對完整六項乘積拓撲,不是未封閉矩形清單。
  • S07 · premise_audit · S03, S04, definition_here — 需先核 Z 的拓撲與兩座標連續,這是條件命題。
  • S06 · premise_audit · G1, S04, definition_here — 每個投影的全部三個目標開集已核完。
  • S05 · premise_audit · S04 — 有限族的任意聯可重複二元聯完成,已涵蓋全部。
  • S04 · premise_audit · S03 — 特別核新增項並非矩形,避免漏聯。
  • S03 · premise_audit · G1, S01, S02 — 尚未把矩形族直接稱完整拓撲。
  • S02 · premise_audit · G1 — (0,1) 與 (1,0) 不合併。
  • S01 · premise_audit · G1 — 有序點對的兩座標型別固定。

錯誤控制與反例

聯閉包

先建矩形,再取全部聯,不能停在基底。

型別與方向

投影逆像來自對應座標開集。

  • 全部開集恰為五個矩形。 → reject — {a,b,c} 是兩矩形之聯且不是矩形。
  • Cartesian 對不分順序。 → reject — b 與 c 是不同點。
  • 有限 product=box 表示無限亦相同。 → reject — 在可數無限乘積 R^ℕ(所有實數序列),box 開集 ∏_{n∈ℕ}(-1,1) 非 product-open:任何含零的基本 product 鄰域只限制有限座標,可把未限制座標改成 2。

結論與限制

乘積拓撲恰六項,兩投影連續;有限來源的成對映射具座標連續判準。

    驗證及來源綁定

    1 個本稿宣告算術檢查;只支持所列算式。

    • source commit: b1b2f1dcf8c50d67a93fe52d95f8eef7b3abba9f
    • adopted source SHA-256: b45b64af72af44b80a818bcda104e7319061c6713cd7fd49a7869539b4038479
    • original source SHA-256: b45b64af72af44b80a818bcda104e7319061c6713cd7fd49a7869539b4038479
    • Lean: NOT_RUN · independent AI: SCOPED_LEAD_AND_BILINGUAL_CONTEXT_REVIEW

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