Notas de Topolog´ıa Clara M. Neira U. - UN Virtual
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Si X es un espacio topológico y A ⊂ X, entonces A ⊂ A.Además resulta también inmediato que si A ⊂ B entonces A ⊂B.El siguiente resultado nos permite hacer otra presentación de laadherencia de un conjunto.2.5.3 Proposición. Si X un espacio topológico y A ⊂ X entoncesA = ⋂ {K ⊂ X : K es cerrado y A ⊂ K}.Demostración.1. Si x ∈ A y K es un subconjunto cerrado de X que contienea A entonces x ∈ K, pues de lo contrario existiríauna vecindad V de x con V ⊂ K c , lo cual implicaría queV no contiene puntos de A. Entonces x ∈ ⋂ {K ⊂ X :K es cerrado y A ⊂ K}.2. Por otro lado, si x /∈ A existe una vecindad abierta V dex sin puntos en común con A, entonces V c es un conjuntocerrado tal que A ⊂ V c y x /∈ V c . Esto significa que x /∈⋂ {K ⊂ X : K es cerrado y A ⊂ K}.Algunas de las más importantes propiedades de la adherencia seresumen en el siguiente resultado.2.5.4 Proposición. Sea X un espacio topológico.1. A = A para cada A ⊂ X.45
2. A ∪ B = A ∪ B para cada A, B ⊂ X.3. A ⊂ X es cerrado si y sólo si A = A.Demostración.1. Por ser intersección de conjuntos cerrados, A es un conjuntocerrado que contiene a A. Entonces A ⊂ A. La otrainclusión es inmediata.2. El conjunto A ∪ B es cerrado y contiene a A ∪ B, entoncescontiene también a A ∪ B, entonces A ∪ B ⊂ A ∪ B. Porotro lado, puesto que A ⊂ A ∪ B y B ⊂ A ∪ B se tiene queA ⊂ A ∪ B y B ⊂ A ∪ B, entonces A ∪ B ⊂ A ∪ B.3. Si A es cerrado, A ⊂ A, lo que implica A = A. Por otraparte, si A = A y x /∈ A existe V ∈ V(x) tal que V ∩A = ∅.Entonces V ⊂ A c , de donde A c es abierto y A es cerrado.Cuando se tiene un espacio topológico X automáticamente setiene una función, que se llama operación de adherencia de Kuratowski,de P(X) en P(X) que asigna a cada subconjunto A deX su adherencia A. De manera recíproca, dado un conjunto X yuna función A ↦−→ A : P(X) −→ P(X) con las propiedades adecuadas,se puede encontrar una topología sobre X en la que laadherencia de cada subconjunto de X está dada por la función.Este es el resultado que se presenta en la siguiente proposición.2.5.5 Proposición. Sea X un conjunto y supongamos que seha definido una operación A ↦−→ A : P(X) −→ P(X) tal que46
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2. A ∪ B = A ∪ B para cada A, B ⊂ X.3. A ⊂ X es cerrado si y sólo si A = A.Demostración.1. Por ser intersección <strong>de</strong> conjuntos cerrados, A es un conjuntocerrado que contiene a A. Entonces A ⊂ A. La otrainclusión es inmediata.2. El conjunto A ∪ B es cerrado y contiene a A ∪ B, entoncescontiene también a A ∪ B, entonces A ∪ B ⊂ A ∪ B. Porotro lado, puesto que A ⊂ A ∪ B y B ⊂ A ∪ B se tiene queA ⊂ A ∪ B y B ⊂ A ∪ B, entonces A ∪ B ⊂ A ∪ B.3. Si A es cerrado, A ⊂ A, lo que implica A = A. Por otraparte, si A = A y x /∈ A existe V ∈ V(x) tal que V ∩A = ∅.Entonces V ⊂ A c , <strong>de</strong> don<strong>de</strong> A c es abierto y A es cerrado.Cuando se tiene un espacio topológico X automáticamente setiene una función, que se llama operación <strong>de</strong> adherencia <strong>de</strong> Kuratowski,<strong>de</strong> P(X) en P(X) que asigna a cada subconjunto A <strong>de</strong>X su adherencia A. De manera recíproca, dado un conjunto X yuna función A ↦−→ A : P(X) −→ P(X) con las propieda<strong>de</strong>s a<strong>de</strong>cuadas,se pue<strong>de</strong> encontrar una topología sobre X en la que laadherencia <strong>de</strong> cada subconjunto <strong>de</strong> X está dada por la función.Este es el resultado que se presenta en la siguiente proposición.2.5.5 Proposición. Sea X un conjunto y supongamos que seha <strong>de</strong>finido una operación A ↦−→ A : P(X) −→ P(X) tal que46