開集合(位相空間)

位相空間において、開集合とは、位相*を構成する部分集合のことです。

つまり、開集合は、位相*の要素です。

開集合の境界の取り扱い

連続的な位相空間では、位相の公理から開集合は、常に点ではなく、無限個の点の集合になります。

開区間も常に点ではなく、無限個の点の集合です。

このことから連続的な位相空間では、開集合は、その境界を含まない集合と言えます。

なお、開区間は、連続的な位相空間における開集合の一種です。

位相の公理

位相の公理を開集合の用語を用いて表現し直すと以下になります。

条件1:任意の有限個の開集合の共通部分も開集合である。

条件2:任意の個数(無限個でも良い)の開集合の和集合も開集合である。

条件3:空集合と全体集合は、開集合である。