几乎超b-紧空间的若干性质研究

2021-03-17 10:34宋嘉丽张国芳
关键词:子集定理性质

宋嘉丽,张国芳

(1.吉林师范大学 数学学院,吉林 长春 130000;2.吉林师范大学 数学学院,吉林 四平 136000)

0 引言

1983年,Mashhour等人在On superatopological spaces[1]去掉了拓扑空间中有限交的条件,给出了超拓扑空间的定义:2X的一个子集族μ叫做X上的超拓扑,如果满足下面两个条件:(1)X∈μ;(2)μ中元素的任意并仍在μ中.偶对( )X,μ称为超拓扑空间,μ中元素称为超开集,超开集的补集称为超闭集.2008年,Ab⁃bas[2]在On supra compactness in supra topologicol spaces中得出了超紧空间的超闭子集是超紧的,超紧空间在S*连续映射下的像是超紧的等结果.2010年,Sayed等[3]在On supra b-open sets and supra b-continuity on to⁃pological spaces中定义了超b-开集,在此定义的基础上定义了超b-连续映射,研究了超开集与超b-开集的关系,得出了关于超b开集和超b-连续映射的一些结果.2012年,Mustafa[4]在Totally supra b-continuous and slightly supra b-continuous function中利用超b-闭开集定义了超b-T1公理和超b-T2公理,得出了超b-T1公理和超b-T2公理在不同超b-连续映射下的性质.2013年,Mustafa[5]在supra b-compact and supra b-lindelöf spaces中给出了超b-紧空间和超b-lindelöf空间的概念,证得了超b-紧空间(超b-lindelöf空间)的超b-闭子集是超b-紧(超b-lindelöf)的,超b-紧子集的有限并是超b-紧的等相关性质.2016年,Al-shami[6]在some results related to supratopological space中给出了超lindelöf空间、几乎超紧(几乎超lindelöf)空间和弱超紧(弱超lindelöf)空间的概念,且研究了它们的性质,得出每个超紧(超lindelöf)空间是弱超紧(弱超lindelöf)空间等结果.2017年,Al-shami等[7]在Utilizing supra α-open sets to generate new types of supra compact and supra lindelöf spaces中给出了超α-紧空间、超α-lindelöf空间、几乎(弱)超α-紧空间和几乎(弱)超α-lindelöf空间的定义,得出了每个超α-紧空间都是超α-lindelöf空间等结果.在超紧空间和超b-紧空间中的性质研究已经比较完善,那么在它们的推广空间——几乎超b-紧空间和弱超b-紧空间的遗传性和映射性质是否成立呢?针对上述问题,本文探究了它们的遗传性和映射性质.

1 预备知识

定义1[3]称A是(X,μ)中的超b-开集,在超拓扑空间(X,μ)中,若满足A⊆clμ(Intμ(A))⋃Int(clμ(A)).超b-开集的补集是超b-闭集;超b-闭集的补集是超b-开集.

定义2[3]称clbμ(A)为A的超b-闭包,如果满足clbμ(A)是包含A的所有超b-闭集的交.

定义3[3]称{Ai:i∈I} 是X子集B的超b-开覆盖,设{Ai:i∈I} 是超拓扑空间(X,μ)的超b-开子集族,如果满足B⊆⋃{Ai:i∈I}.

定义4[2]称超空间X是超紧空间,如果对于X的任意超开覆盖μ都存在一个有限超子覆盖.

定义5[6]称(A,τA)是(X,τ)的超子空间,如果满足A⊆X,τA=A⋂B(B∈τ).

定义6称超空间X是几乎超b-紧空间(几乎超b-lindelöf空间),如果对于X的任意超b-开覆盖μ都存在一个有限(可数)子族ℓ,满足{clbμ(V)|V∈ℓ} 覆盖X.

定义7称超空间X是弱超b-紧空间(弱超b-lindelöf空间),如果对于X的任意超b-闭开覆盖都存在一个有限(可数)的超子覆盖.

定义8称f为超b∗连续映射:设(X,μ),(Y,σ)是两个拓扑空间,μ∗和σ∗分别是μ和σ的伴随超拓扑,映射f:(X,μ)→(Y,σ),如果对于Y中每个超开集V,满足f-1(V)是X中的超b-开集.

2 主要结果

Mustafa在文献[5]中给出了X为超b-紧空间(超b-lindelöf空间)的定义:如果对于X的任意超b-开覆盖μ都存在一个有限(可数)超子覆盖.

定理1任意的超b-紧空间必为几乎超b-紧空间.

证明:令X是超b-紧空间,则对于X的任意超b-开覆盖{Gi:i∈I} 都存在一个有限的超子覆盖{G1,G2,…,Gn} ,即由于任意超b-开集都包含在它的超b-闭包中,所以,故X的 任 意 超b- 开 覆 盖{Gi:i∈I} 均 存 在 一 个 有 限 子 族覆盖X.故X是几乎超b-紧空间.类似可证超b-lindelöf空间一定是几乎超b-lindelöf空间.

上述命题的反命题不成立,下面的例子说明几乎超b-lindelöf空间未必是超b-lindelöf空间.

Mustafa在文献[5]中得出了几乎超b-紧空间都是几乎超b-lindelöf空间的结论.

例1设μ={φ,G⊆R,st0 ∈G} 是R上的超拓扑.因为,所以(R,μ)是几乎超b-紧空间,从而(R,μ)是几乎超b-lindelöf空间.另一方面,设ℓ={{ 0,x} :x∈R} 是R中的超b-开集族,显然是R的超b-开覆盖.显然ℓ={{ 0,x} :x∈R} 不存在可数的超子覆盖,故(R,μ)不是超b-lindelöf空间.

定理2几乎超b-紧空间的超b-闭子集是几乎超b-紧的.

证明:设F是几乎超b-紧空间(X,μ)的一个超b-闭子集,并且{Gi:i∈I} 是由X中超b-开集构成F的超b-开覆盖,即F⊆⋃{Gi:i∈I}.因为F是超b-闭集,所以补集Fc是超b-开集.从而( ⋃{Gi:i∈I})⋃Fc是X的一个超b-开覆盖.因为X是几乎超b-紧空间,所以存在有限的子族:

Mustafa在文献[4]中给出了超b-闭开集的定义:A是超b-闭集也是超b-开集.超b-闭开集的补集是超b-满 足闭开集.

定理3如果A是X的一个几乎超b-紧子集,B是X的一个超b-闭开集,则A⋂B是几乎超b-紧的.

证明:设ℓ={Gi:i∈I} 是A⋂B的一个超b-开覆盖.因为B是超b-闭开集,所以B的补集Bc也是超b-闭开集.从 而{Gi:i∈I} ⋃{Bc} 是A的 一 个 超b-开 覆 盖.因 为A是 几 乎 超b-紧 的,所 以A的 超b-开 覆 盖{Gi:i∈I} ⋃{Bc} 存在有限子族{G1,G2,…,Gn} ⋃{Bc} ,并且满足覆盖A,从 而{G1,G2,…,Gn} 是A⋂B的 超b- 开 覆 盖ℓ={Gi:i∈I} 的 有 限 子 族 ,并 且 满 足覆盖A⋂B.故是A⋂B是几乎超b-紧的.

Al-shami文献[7]中给出了X是几乎超紧空间(几乎超lindelöf空间)的定义:如果对于X的任意超开覆盖μ都存在一个有限(可数)子族ν,满足{clμ(V)|V∈ν} 覆盖X.

定理4设f:(X,μ)→(Y,σ)是超b∗连续映射,并且是满射.如果X是几乎超b-紧空间,则Y是几乎超紧空间.

证明:设f:(X,μ)→(Y,σ)是从几乎超b-紧空间(X,μ)到超拓扑空间(Y,σ)上的超b∗连续映射,且ℓ={Ai:i∈I} 是(Y,σ)的一个超开覆盖.因为f是超b∗连续映射,所以{f-1(A i):i∈I} 是(X,μ)的超b-开覆盖.由于(X,μ)是几乎超b-紧空间,则超b-开覆盖{f-1(A i):i∈I} 存在有限子族{f-1(A1),f-1(A2),…,f-1(A n)},满足

覆盖X.即因为f是满射,所以f(X)=故Y是几乎超紧空间.

定理5任意的几乎超b-紧空间都是弱超b-紧空间.

证明:设(X,μ)是几乎超b-紧空间,且ℓ={Hi:i∈I} 是(X,μ)的超b-闭开覆盖.因为(X,μ)是几乎超b-紧的,所以ℓ={Hi:i∈I} 存在着有限子族{H1,H2,…,Hn} ,并且满足{clbμ(H)|H∈{H1,H2,…,Hn} }覆盖X.因为Hi是超b-闭开集,所,因此{H1,H2,…,Hn}是(X,μ)的超b-闭开覆盖ℓ={Hi:i∈I} 的有限超子覆盖,故X是弱超b-紧空间.

定理6任意的弱超b-紧空间中的超b-闭开集是弱超b-紧的.

证明:设F是弱超b-紧空间X中的一个超b-闭开集,并且{Gi:i∈I} 是F的一个超b-闭开覆盖.因为F是超b-闭开集,所以Fc是超b-闭开集.从而{Gi:i∈I} ⋃{Fc} 是X的一个超b-闭开覆盖.因为X是弱超b-紧空间,所以X的一个超b-闭开覆盖{Gi:i∈I} ⋃{Fc} 存在有限超子覆盖{G1,G2,…,Gn} ⋃{Fc} ,从而{G1,G2,…,Gn} 是F的超b-闭开覆盖{Gi:i∈I} 的有限超子覆盖,故是F弱超b-紧的.

Sayed等人在文献[3]中给出了f为超b-连续映射的定义:设(X,μ),(Y,σ)是两个拓扑空间,μ∗是μ的伴随超拓扑,映射f:(X,μ)→(Y,σ),如果对于Y中每个开集V,满足f-1(V)是X中的超b-开集.

定理7弱超b-紧子集在是超b-连续映射下的像是紧的.

证明:设(X,μ)是超拓扑空间,A⊆X,f:X→Y是超b-连续映射,且{Ai:i∈I} 是f(A)的一个开覆盖,即因为f是超b-连续映射,所以是A的超b-开覆盖.由于A是超b-紧子集,故存在有限超子覆盖,设为为f(A)的开覆盖{Ai:i∈I} 的有限子覆盖,故f(A)是紧的.

3 结语

本文在超紧空间和超b-紧空间中的性质基础上,研究了它们的推广空间—几乎超b-紧空间和弱超b-紧空间的遗传性和映射性质,得出以下结论:几乎超b-紧空间中的超b-闭子集是几乎超b-紧的,弱超b-紧空间中的超b-闭开子集是弱超b-紧的,几乎超b-紧空间在超b∗连续满射下的像是几乎超紧的,并给出了详细的证明.在超可数紧空间和超b-可数紧空间的基本性质的基础上,几乎超b-可数紧空间的性质研究有待于进一步的完善.本文的研究拓展了超紧空间和超b-紧空间的研究领域,为其他类型的超紧空间的研究提供了理论思想和研究方法.

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