前置

定义

  • 为紧集(compact set),若的任意开覆盖都有有限子覆盖,即若,其中,存在有限集,使得

  • 为紧空间(compact space),若为紧集

  • 为局部紧空间(locally compact space),若对于任意,存在开集和紧集,使得

  • 中是预紧的(precompact),若的闭包在中是紧集

  • 为 Lindelöf 空间(Lindelöf space),若中任意开覆盖都有可数子覆盖

  • 为可数紧空间(countably compact space),若中任意可数开覆盖都有有限子覆盖

  • 为列紧集(sequentially compact set),若中任意序列都有收敛的子序列(极限不必在中)

性质

  1. 为紧空间 具有有限交性质的闭集族的交不空
  2. 为可数紧空间,的无限子集,则
  3. 紧,开,则
  4. 紧集的闭子集为紧集
  5. 可数紧集的闭子集为可数紧集
  6. 紧集都是列紧的
  7. 紧 Hausdorff 空间为 正规空间
  8. Hausdorff 空间中,紧集都是闭集
  9. 为 Hausdorff 空间,的紧集,均为的开集,且,则存在紧集,使得
  10. 第一可数空间中,紧 列紧
  11. Hausdorff 空间中,以下三个命题等价
    (a) 为局部紧空间
    (b)中任意一点都存在预紧开邻域
    (c)上存在一个预紧基(由预紧开集构成的基)
  12. 为 Hausdorff 空间,若在点处局部紧,则对于的任意开邻域,都存在的开邻域,使得为紧集
  13. 为 Hausdorff 空间,的紧集,且,则存在开集,使得
  14. 为拓扑空间,的一个子基,则(为紧空间 任何由的子集所构成的开覆盖都有有限的子覆盖)
  15. 第二可数空间都是 Lindelöf 空间
  16. 为拓扑空间,为可数紧的 相对拓扑的任意开覆盖都有可数子覆盖
  17. 中的紧集,的闭子空间,则中的紧集
  18. 在子空间中紧与在原空间中紧是等价的。
  19. 连续映射将紧集映射到紧集
  20. 同胚映射将预紧集映射到预紧集
  21. 为 局部紧 Hausdorff 空间,中的开集或闭集,则子空间为局部紧 Hausdorff 空间