拓撲學基礎
道路連通
一個空間是道路連通的,如果你能在其內部從任何地方連續地走到任何地方而不離開它——任意兩點之間,都有一條畫在空間內部的路,你可以不抬筆地描出。它是連通性最親手可觸的形態:不僅「是一塊」,而且「是可通行的一塊」。
嚴格地說,X 是道路連通的,如果對每一對點 p 與 q,都存在一個從閉區間 [0, 1] 到 X 的連續映射 gamma,滿足 gamma(0) = p 且 gamma(1) = q。這樣的 gamma 稱為從 p 到 q 的一條道路。由於區間 [0, 1] 連通、且連通集的連續像連通,道路連通總是蘊含連通。
反之不成立,標準的警示故事是拓撲學家的正弦曲線——sin(1/x)(x 取於 (0, 1])的圖像,連同它所聚集到的那段 y 軸線段。該集合連通(你無法用開集把劇烈振盪的圖像與極限線段分開),卻不道路連通(沒有任何連續道路能從振盪部分越到那段線段)。然而對於 R^n 的開子集,兩個概念彼此一致。
R^n 中任何凸集——球、立方體、整個平面——都是道路連通的:用直線段 gamma(t) = (1 - t) p + t q 連接 p 與 q,它留在集合內部且顯然連續。所以凸性是道路連通的一個便捷的充分(非必要)條件。
在凸集中,兩點間的直線段就是一條道路,故凸集道路連通。
又稱
另見