Кіріспе

Ашық (сәйкесінше, жабық) жиынтықтарды ашық (сәйкесінше, жабық) жиынтықтарға жіберетін функция. Математикада, әсіресе топологияда, ашық бейнелеу – екі топологиялық кеңістік арасындағы ашық жиынтықтарды ашық жиынтықтарға бейнелейтін функция. Яғни, функция егер кез келген ашық жиынтықтың бейнесі ашық болса, ашық болады. Сол сияқты, жабық бейнелеу – жабық жиынтықтарды жабық жиынтықтарға бейнелейтін функция. Бейнелеу ашық, жабық, екеуі де немесе екеуі де болмауы мүмкін; атап айтқанда, ашық бейнелеу міндетті түрде жабық бола бермейді және керісінше. Ашық және жабық бейнелеулер міндетті түрде үздіксіз бола бермейді. Олардың анықтамасы көбірек табиғи болғанымен, ашық және жабық бейнелеулер үздіксіз бейнелеулерге қарағанда кем маңызды. Естеріңізге сала кетейік, функция егер кез келген ашық жиынтықтың кері бейнесі ашық болса, үздіксіз болып табылады.

Анықтамалар мен сипаттамалар

Егер топологиялық кеңістіктің ішкі жиыны болса, онда және (сәйкесінше) осы кеңістіктегі жабылуын, ал (сәйкесінше) ішкі жиынын білдіреді. Егер - топологиялық кеңістіктер арасындағы функция болса, онда кез келген жиын үшін -тің бейнесі деп аталады.

Мысалдар

Бұл функция, анықталған, үздіксіз, жабық және салыстырмалы түрде ашық, бірақ (қатты) ашық емес. Себебі, егер ' доменіндегі кез келген ашық интервал болса және ол қамтымаса, онда, бұл ашық интервал екі кеңістіктің де ашық ішкі жиыны болады. Ал егер ' доменіндегі кез келген ашық интервал қамтыса, онда, ол ' кодоменінің ашық ішкі жиыны емес, бірақ ' кеңістігінің ашық ішкі жиыны болады. ' кеңістігіндегі барлық ашық интервалдар жиыны, ' кеңістігіндегі Эвклид топологиясы үшін база болып табылатындықтан, бұл ' салыстырмалы түрде ашық, бірақ (қатты) ашық емес екенін көрсетеді. Егер ' дискретті топологияға ие болса (яғни, барлық ішкі жиындар ашық және жабық), онда кез келген функция ашық және жабық болады (бірақ міндетті түрде үздіксіз емес). Мысалы, еден функциясы ашық және жабық, бірақ үздіксіз емес. Бұл мысал, ашық немесе жабық түрлендіру арқылы байланысты кеңістіктің бейнесінің байланысты болуы міндетті емес екенін көрсетеді. Егер топологиялық кеңістіктердің көбейтіндісі болса, онда табиғи проекциялар ашық (және үздіксіз) болады. Тілiк бундельдерiнiң және қаптамалық карталардың проекциялары өнімдердің жергілікті табиғи проекциялары болғандықтан, олар да ашық түрлендірулер болып табылады. Дегенмен, проекциялар міндетті түрде жабық болуы керек емес. Мысалы, бірінші компонентке проекцияны қарастырайық; онда жиын жабық, бірақ жабық емес. Алайда, тығыз кеңістікте проекция жабық. Бұл түтікше леммасының мәні. Бірлік шеңберіндегі әрбір нүктеге оң осьтің бұрышын, нүкте мен координата басының арасындағы сәулемен байланыстыра аламыз. Бұл функция, бірлік шеңберінен жартылай ашық аралыққа [0,2π) биективті, ашық және жабық, бірақ үздіксіз емес. Бұл, ашық немесе жабық түрлендіру арқылы тығыз кеңістіктің бейнесі тығыз болуы міндетті емес екенін көрсетеді. Сондай-ақ, егер біз бұл функцияны бірлік шеңберінен нақты сандарға қарастырсақ, онда ол ашық та, жабық та емес. Кодоменді нақты анықтау өте маңызды.