お勉強の記録

勉強したことを書いたりする予定

集合体だがσ集合体でないもの

この記事は反例 Advent Calendar 2018 - Adventarの6日目の記事です.

集合体ではあるがσ集合体でない例を示します. これは完備でないブール代数の例でもあります. ブール代数や完備ブール代数の定義はこの記事この記事を参照してください.

例1 位相空間の開かつ閉集合全体は集合体です.一方,無限個の開集合の共通部分は開集合とは限らないので,一般にはσ集合体ではありません. 実際,次のように開かつ閉集合全体がσ集合体にならない位相を考えることができます.

 \{0,1\}に離散位相を入れたものの直積空間 \{0,1\} ^\mathbb{N}を考える.  \{0\} \times \{0\}\times \cdots \times \{0\} \times \{0,1\} \times \cdots は開かつ閉集合である.  \{0 \} \times \{0\} \times \cdots はこれらの無限個の共通部分として得られるが,これは開集合でない.

例2 任意の集合Xについて, Xの有限または補有限な部分集合全体は集合体です. しかし, Xが無限集合であれば, \sigma集合体ではありません.