拓扑学基础
开覆盖
开覆盖是用一块块开的补丁把空间盖住、使任何点都不裸露的方式。想象在一片区域上撑开一把把彼此重叠的开伞,直到每个地点都至少被一把伞遮住——这些伞的集体就是一个开覆盖。补丁可以随意重叠,数量也可以无穷多。
严格地说,拓扑空间 X(或其子集 A)的开覆盖是一族开集 {U_i},其并包含 X(相应地包含 A)。每个 U_i 是覆盖中的一个开集;唯一的要求是整族的并不遗漏任何东西。
开覆盖是紧性的原料:“每个开覆盖是否都有有限子覆盖?”这一问题,正是紧性所回答的。它们也出现在仿紧性的定义、单位分解之中,并贯穿分析学——每当一个局部性质(在每点附近成立)须提升为整体性质(在整个 X 上成立)时。
对每个整数 n,区间 (n - 1, n + 1) 构成整条实直线的一个开覆盖:每个点至少(实则两次)落在其中,而它们合起来覆盖了一切。没有任何有限子族能覆盖直线,这反映出直线不是紧的。
以各整数为中心的单位区间覆盖直线;因直线无界,任何有限选取都做不到。
另见