连通空间
定义
拓扑空间X称为是 连通 的。当且仅当以下叙述之一成立:
X不能表示为两个不相交的非空开集的并集。
∀A⊆X,A≠X或∅,A ∩(X-A) ≠∅。
一个拓扑空间被称为是 不连通 的,若它不是连通的。
连通性是拓扑空间的一个拓扑不变性质,即两个拓扑空间之间若存在一个同胚映射,其中一个空间是连通的,则另一个空间也是连通的。
一些数学家承认空集(按照它独有的拓扑)是连通空间,不过也有数学家不承认这一点。
连通单元
每个空间都能表成它的连通单元的不相交并集。
连通单元必然是闭的,在够好的空间(如流形、代数簇)上也同时是开的,但并非总是如此。
其它连通性定义
道路连通,弧连通
R ² 的这个子空间是道路连通的,因为在这个空间的任何两点之间可绘制一个道路。
道路连通空间是连通空间,反之不一定。
道路连通的豪斯多夫空间必为弧连通空间。
局部连通
拓扑空间X称为 局部连通 的,当且仅当以下叙述之一成立:
空间中的任一点都存在连通的邻域(即该邻域是X的连通子集)。
空间的拓扑基完全由连通的集合组成。
例子
拓扑学家的正弦曲线 。在平面欧几里得空间 R 2 {\displaystyle \mathbb {R} ^{2}} 中定义集合 S = { ( x , sin --> 1 x ) | x ∈ ∈ --> ( 0 , 1 ] } {\displaystyle S=\{(x,\sin {\frac {1}{x}})|x\in (0,1]\}} 和 T = { ( 0 , y ) | y ∈ ∈ --> [ 0 , 1 ] } {\displaystyle T=\{(0,y)|y\in [0,1]\}} 。考虑 S ∪ ∪ --> T {\displaystyle S\cup T} 在 R 2 {\displaystyle \mathbb {R} ^{2}} 中诱导的子拓扑空间,它是连通的,但不是局部连通的。
有理数集上的连通单元都是单元素集合,所以有理数集是一个完全不连通空间。
参考文献
Munkres, James R. Topology, Second Edition. Prentice Hall. 2000. ISBN 0-13-181629-2.
MathWorld上 Connected Set 的资料,作者:埃里克·韦斯坦因。
V. I. Malykhin,Connected space, (编) Hazewinkel, Michiel,数学百科全书, Springer, 2001, ISBN 978-1-55608-010-4
Muscat, J; Buhagiar, D.Connective Spaces (PDF) . Mem. Fac. Sci. Eng. Shimane Univ., Series B: Math. Sc. 2006, 39 : 1–13. .
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