前置
定义
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称为紧集(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
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称为紧空间(compact space),若为紧集
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称为局部紧空间(locally compact space),若对于任意,存在开集和紧集,使得
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称在中是预紧的(precompact),若的闭包在中是紧集
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称为 Lindelöf 空间(Lindelöf space),若中任意开覆盖都有可数子覆盖
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称为可数紧空间(countably compact space),若中任意可数开覆盖都有有限子覆盖
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称为列紧集(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
- 为紧空间 具有有限交性质的闭集族的交不空
- 为可数紧空间,是的无限子集,则
- 紧,开,则紧
- 紧集的闭子集为紧集
- 可数紧集的闭子集为可数紧集
- 紧集都是列紧的
- 紧 Hausdorff 空间为 正规空间
- Hausdorff 空间中,紧集都是闭集
- 设为 Hausdorff 空间,为的紧集,均为的开集,且,则存在紧集,使得
- 第一可数空间中,紧 列紧
- 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) - 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,使得且为紧集
- 设为 Hausdorff 空间,和为的紧集,且,则存在开集,使得
- 设为拓扑空间,为的一个子基,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)
- 第二可数空间都是 Lindelöf 空间
- 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
- 若为中的紧集,为的闭子空间,则为中的紧集
- 在子空间中紧与在原空间中紧是等价的。
- 连续映射将紧集映射到紧集
- 同胚映射将预紧集映射到预紧集
- 若为 局部紧 Hausdorff 空间,为中的开集或闭集,则子空间为局部紧 Hausdorff 空间