topologia:espacoregular

Seja $(X,\tau)$ um espaço topológico. Diremos que $(X,\tau)$ é $T_3$ se, para quaisquer $x\in X$ e $F\subset X$ fechado, com $x\notin F$, existirem abertos $A$ e $B$ tais que $x\in A$, $F\subset B$ e $A\cap B = \emptyset$. Se, além de ser $T_3$, $(X,\tau)$ for $T_1$, diremos que $(X,\tau)$ é espaço regular1).

Ao mudar a perspectiva, do fechado que não contém $x$ para o aberto que o contém, a definição pode ser feita como: Dados $x\in X$ e $V\subset X$ aberto tais que $x\in V$, existe uma vizinhança $A$ de $x$ e um aberto $B$ tais que $A\cap B =\emptyset$ e $V\cup B=X$.

Proposição

$(X,\tau)$ é $T_3$ se, e somente se, para todo $x\in X$ e para todo aberto $V$ tais que $x\in X$, existe um aberto $A$ tal que $x\in A\subset \overline{A}\subset V$

Demonstração

Corolário

$(X,\tau)$ é $T_3$ se, e somente se, todo $x\in X$ admite um sistema fundamental de vizinhanças fechadas para $x$.

Demonstração

Todo subespaço de espaço regular é regular. Demonstração

Métrico

$\mathbb{R}$ é regular. Basta ver que $\{[x-\frac{1}{n}, x+\frac{1}{n}]:n\in \mathbb{N}_{>0}\}$ é um sistema fundamental de vizinhanças fechadas para $x\in \mathbb{R}$.

Não métrico

A Reta de Sorgenfrey é regular.

Exemplos

Espaços que satisfazem tal axioma
Espaços que não satisfazem tal axioma

Veja Também

Todo espaço regular enumerável é zero-dimensional. Demonstração


1)
Na literatura, não há consenso sobre o uso dos termos $T_3$ e regular. Em alguns lugares, dizer que $(X,\tau)$ satisfaz o axioma $T_3$ significa que $X$ é $T_1$ e regular.
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  • Última modificação: 2021/06/03 18:56
  • por lfmessis