拓扑学基础

基(拓扑)

通过逐一列出每个开集来指定一个拓扑通常是无望的——实直线上的开集就有不可数多个。基是一小批易于掌握的开集,由它出发,每个开集都能靠取并重新拼装出来,正如开区间 (a, b) 生成了直线的全部开子集。你交出积木,并运算完成其余的工作。

严格地说,X 上某拓扑的一个基 B 是 X 的若干子集组成的族,使得:(i) X 的每个点至少落在一个基元素中;(ii) 每当一个点 p 落在两个基元素 B1 与 B2 的交里时,就存在一个基元素 B3,满足 p 在 B3 中且 B3 含于 B1 ∩ B2。由 B 生成的拓扑则规定:一个集合是开集,恰当它是若干基元素的并。

反过来,给定任意拓扑,它的一个基就是任一开集的子族,使得每个开集都是该子族成员的并。基使拓扑变得经济:要检验连续性,或要比较两个拓扑,只需对基元素作测试,而不必对所有开集作测试。

所有满足 a < b 的开区间 (a, b) 构成实直线标准拓扑的一个基。每个开集,无论多复杂——比如并集 (0, 1) ∪ (2, 5) ∪ (e, pi)——都只是这种区间的并。端点为有理数的更小一族区间也是一个基,而因其可数,它表明直线是第二可数的。

开区间生成直线的拓扑;取有理端点便得到一个可数基。

又称
base拓扑基拓撲基