導出拓撲

在拓撲學與相關數學領域裡,導出拓撲(,或译诱导拓扑)是指透過拓撲空間與某個集合間的函數,所導出該集合之拓撲。該集合可能是函數的定義域或對應域。

定義
導出拓撲的定義如下:

:令 X0、X1 為集合,f:X_0\to X_1 為由 X0 映射至 X1 的函數。

:若 \tau_0 為 X0 上的拓撲,則 f 在 X1 上導出之拓撲為 \{U_1\subseteq X_1 | f^{-1}(U_1)\in\tau_0\}。

:若 \tau_1 為 X1 上的拓撲,則 f 在 X0 上導出之拓撲為 \{f^{-1}(U_1) | U_1\in\tau_1\}。

可以看到,上述兩個定義都是使用原像,因為原像會維持集合的交集與聯集,但像則不一定可以。舉例來說,考慮一具有拓撲 \{\{-2, -1\}, \{1, 2\}\} 之集合 X_0=\{-2, -1, 1, 2\}、一集合 X_1=\{-1, 0, 1\},以及一函數 f:X_0\to X_1,使得 f(-2)=-1, f(-1)=0, f(1)=0, f(2)=1。可知,\tau_1=\{f(U_0)|U_0\in\tau_0\} 不會形成一個拓撲,因為 \{\{-1, 0\}, \{0, 1\}\} \subseteq \tau_1,但 \{-1, 0\} \cap \{0, 1\} \notin \tau_1。

下面為導出拓撲的等價定義:

:由 f 在 X1 上導出之拓撲 \tau_1 為使得 f 是連續的最精細拓撲。此一拓撲為 X1 上終拓撲之一例。

:由 f 在 X0 上導出之拓撲 \tau_0 為使得 f 是連續的最粗糙拓撲。此一拓撲為 X0 上初拓撲之一例。

例子

  • 商拓撲是個由商映射導出之拓撲。
  • 若 f 是個包含映射,則 f 在 X0 上會導出子空間拓撲。

參考資料
*

另見

  • 自然拓撲

拓撲學
點集拓撲學

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