Кіріспе
Топологиялық кеңістіктің "кіші" қосалқы жиыны Жалпы топологияның математикалық саласында, мегре жинағы (сонымен қатар, аз жинақ немесе бірінші санаттағы жиынтық деп аталады) – топологиялық кеңістіктің кішкентай немесе төменде сипатталғандай, нақты мағынада маңызсыз қосалқы жиыны болып табылады. Мегре емес жиынтық, мегре емес немесе екінші санаттағы жиынтық деп аталады. Қосымша байланысты терминдердің анықтамалары үшін төменде қараңыз. Белгілі бір кеңістіктің мегре қосалқы жиындары σ-идеал құрайды; яғни, мегре жиынтықтың кез келген қосалқы жиыны мегре болады, ал санаулы көптеген мегре жиындарының бірігуі мегре болады. Мегре жиындары Бейр кеңістігі түсінігін және Бейр категория теоремасын қалыптастыруда маңызды рөл атқарады, ол функционалдық талдаудың бірнеше маңызды нәтижелерін дәлелдеуде қолданылады.
In the mathematical field of general topology, a meagre set (also called a meager set or a set of first category) is a subset of a topological space that is small or negligible in a precise sense detailed below. A set that is not meagre is called nonmeagre, or of the second category. See below for definitions of other related terms. The meagre subsets of a fixed space form a σ ideal of subsets; that is, any subset of a meagre set is meagre, and the union of countably many meagre sets is meagre. Meagre sets play an important role in the formulation of the notion of Baire space and of the Baire category theorem, which is used in the proof of several fundamental results of functional analysis.
Мысалдар
Бос жиын әрқашан кез келген топологиялық кеңістіктің еш жерде тығыз (және демек, аз) кіші жиыны болып табылады. Кемел емес кеңістікте жиын аз. Жиын – үлкен емес және толық. Үлкен емес кеңістікте жиын үлкен емес. Бірақ ол толық емес, себебі оның толықтырғышы да үлкен емес. Оқшауланған нүктесі жоқ саналатын T1 кеңістігі аз. Сондықтан ол оны кіші кеңістік ретінде қамтитын кез келген кеңістікте де аз. Мысалы, –ның (яғни, -дан туындаған кіші кеңістік топологиясымен) аз кіші кеңістігі және Кантор жиынының аз кіші жиыны. Жиын еш жерде тығыз емес , бірақ ол өзінде тығыз емес (себебі кіші кеңістік ретінде оқшауланған нүктесі бар). Сызық жазықтықта аз, бірақ ол өзінде үлкен емес кіші кеңістік, яғни ол өзі үлкен емес. Жиын, оның азы кіші жиыны үлкен емес кіші кеңістік болса да (яғни, аз топологиялық кеңістік емес), азы кіші жиыны болып табылады. Оқшауланған нүктелері жоқ саналатын Хаусдорф кеңістігі аз, ал оқшауланған нүктесі бар кез келген топологиялық кеңістік үлкен емес. Рационал сандар саналатындықтан, олар нақты сандардың кіші жиыны ретінде де, кеңістік ретінде де аз, яғни олар Бейр кеңістігін құрамайды. Оқшауланған нүктесі бар кез келген топологиялық кеңістік үлкен емес (себебі оқшауланған нүктені қамтитын ешбір жиын еш жерде тығыз бола алмайды). Атап айтқанда, бос емес дискретті кеңістік үлкен емес. Нақты сандардың әрбір бос емес ашық жиынтықты екі үлкен емес жиынға бөлетін кіші жиыны бар. Яғни, әрбір бос емес ашық жиын үшін , жиындықтар мен екеуі де үлкен емес. Бірыңғай жуықтасу топологиясы бар үздіксіз нақты бағаланған функциялар кеңістігінде, белгілі бір нүктеде туындысы бар үздіксіз нақты бағаланған функциялар жиыны аз. – толық метрикалық кеңістік болғандықтан, ол үлкен емес. Сондықтан , –ның толықтырғышы, үздіксіз нақты бағаланған және еш жерде дифференциалдамайтын функциялардан тұрады, толық және үлкен емес. Атап айтқанда, бұл жиын бос емес. Бұл үздіксіз және еш жерде дифференциалдамайтын функциялардың бар екенін көрсетудің бір жолы.
The Cantor set is nowhere dense in and hence meagre in But it is nonmeagre in itself, since it is a complete metric space. The set is not nowhere dense in , but it is meagre in It is nonmeagre in itself (since as a subspace it contains an isolated point). The line is meagre in the plane But it is a nonmeagre subspace, that is, it is nonmeagre in itself. The set is a meagre subset of even though its meagre subset is a nonmeagre subspace (that is, is not a meagre topological space). A countable Hausdorff space without isolated points is meagre, whereas any topological space that contains an isolated point is nonmeagre. Because the rational numbers are countable, they are meagre as a subset of the reals and as a space—that is, they do not form a Baire space. Any topological space that contains an isolated point is nonmeagre (because no set containing the isolated point can be nowhere dense). In particular, every nonempty discrete space is nonmeagre. There is a subset of the real numbers that splits every nonempty open set into two nonmeagre sets. That is, for every nonempty open set , the sets and are both nonmeagre. In the space of continuous real valued functions on with the topology of uniform convergence, the set of continuous real valued functions on that have a derivative at some point is meagre. Since is a complete metric space, it is nonmeagre. So the complement of , which consists of the continuous real valued nowhere differentiable functions on is comeagre and nonmeagre. In particular that set is not empty. This is one way to show the existence of continuous nowhere differentiable functions.
Борел иерархиясымен байланысы
Ешқайда тығыз жиынның жабық болуы міндетті емес, бірақ ол әрқашан жабық ешқайда тығыз жиынның ішінде болады (яғни, оның жабылуы). Кеміген жиын, жиын болуы міндетті емес (жабық жиындардың саналатын біріктірілісі), бірақ әрқашан ешқайда тығыз жиындардан құралған жиынның ішінде болады (әрбір жиынның жабылуын алу арқылы). Дуальды түрде, ешқайда тығыз жиынның толықтымасы ашық болуы міндетті емес, бірақ тығыз ішкі жиыны бар (тығыз ашық жиынды қамтиды), ал кемегер жиыны, жиын болуы міндетті емес (ашық жиындардың саналатын қиылысы), бірақ тығыз ашық жиындардан құралған тығыз жиынды қамтиды.
Ердос-Серпинскийдің екілік
Кедей жиынтықтарға қатысты көптеген дәлелдер нөлдік жиынтықтарға да қолданылады, яғни Лебег өлшемі 0-ге тең жиынтықтарға. Ердос-Серпинскийдің дуалдық теоремасы, егер континуум гипотезасы орындалса, онда нақты сандардың нөлдік жиынтығының бейнесі кедей жиынтық болатын нақты сандардан нақты сандарға инволюция бар екенін айтады, және керісінше. Анығырақ айтқанда, егер бастапқы жиынтық кедей болса, онда оның бейнесі нөлдік болады, және керісінше.