如何证明连通的这两个等价刻画?
对于一般的空间, 连通和道路连通并不等价, 但是我们有:
定理一:道路连通空间一定是连通空间[1]
即通常来说, 道路连通要强于连通——可以这么理解, 「道路连通」顾名思义就是通过道路(path)来连接空间中的任意两个点(注意, 道路指的是连续映射 , 的像集是弧(curve)); 而「连通」则可以理解为空间中的任意两个点可以通过一系列开集来连接.
因此一般地, 连通空间未必是道路连通的, 反例应该多数拓扑学教材上都有, 这里不再赘述, 我们主要是要证明:
定理二:局部道路连通空间中连通开集(即区域)一定是道路连通的.
证明:如若不然, 设区域 中有两个点 没有道路连通,定义
显然
任取 ,由于 是开集, 存在邻域 ,显然 中每一点与 有道路连通,因此与 有道路连通,从而 , 于是 是开集. 类似可证明 是开集, 这表明 可以分解为两个不相交开集的并集, 与 的连通性矛盾!
故 是道路连通空间.
参考
- ^道路连通空间_百度百科 https://baike.baidu.com/item/%E9%81%93%E8%B7%AF%E8%BF%9E%E9%80%9A%E7%A9%BA%E9%97%B4
http://www.zhihu.com/question/61064388
他说看 练习 5
似乎是有提示的
核心应该是连续映射保持连通性.
n维欧式空间有一个性质叫局部道路连通,局部道路连通保证了道路连通分支与连通分支相同,而且该性质在开子空间上也成立
Stein的complex analysis第一章的题吧,当时做过,我的做法是这样的,可能图片没那么清楚。