Постановка вопросов, рассмотренных в данной статье, инспирирована результатами работ , там же можно найти определение всех используемых понятий, терминов и обозначений. Компакт – компактное хаусдорфово пространство, не обязательно метризуемое. Все пространства предполагаются вполне регулярными. Всюду далее произведения топологических пространств наделены тихоновской топологией
.
Если - тихоновское произведение топологических пространств
и
, то через
обозначается грань
. Естественная проекция пространства
на грань
обозначается через
. Через
обозначается произведение
, где
,…,
и
для всех остальных индексов
. Множество
называется основанием множества
.
Пусть - тихоновское произведение топологических пространств
и
, причем
.
Определение. Замкнутое подмножество пространства
называется накрытием грани
с основанием
(или просто накрытием с основанием
), если
.
Пусть - некоторое подмножество множества
. Множество
тех точек
, у которых для всех
значения
фиксированы и принадлежат множеству
, а все остальные координаты произвольны, называется слоем пространства
с основанием
. Ясно, что если
, то каждый слой с основанием
является накрытием с тем же основанием. Множество
, где
, а
, является примером накрытия, не являющегося слоем. Оказывается, что во многих случаях накрытие с основанием мощности
содержит слой с основанием той же мощности.
Лемма 1. Пусть - тихоновское произведение компактов
,
- накрытие с основанием
мощности
и вес
не превосходит
для любого
, где
- бесконечный кардинал. Тогда множество
содержит слой
с основанием мощности
.
Доказательство. Если , то выберем произвольную точку
и положим
.
Пусть . Построение слоя
проведем по трансфинитной индукции. Рассмотрим базу
пространства
мощности
. Зафиксируем на множестве
некоторое вполне упорядочение
и рассмотрим наименьший элемент
такой, что
и
. Положим
и
. Тогда
. Отсюда следует, что
, где
.gif)
.gif)
т. е. либо множество либо множество
имеет непустую внутренность в
. Пусть, например, множество
удовлетворяет этому условию. Выберем в
слой
с конечным основанием
и положим
и
. Если
, то положим
, в противном случае продолжаем построение по индукции.
Предположим, что для каждого множества
и
построены, причем выполняются следующие условия:
1. если , то
и
;
2. для любого множество
является накрытием с основанием
;
3. для любого
;
4. для любого
.
Положим и
. Ясно, что множество
является накрытием с основанием
мощности
. Если
, то положим
и построение завершено, в противном случае рассмотрим наименьший элемент
такой, что
и
. Положим
и
. Тогда
. Отсюда следует, что
, где
.gif)

т. е. либо множество либо, множество
имеет непустую внутренность в
. Пусть, например, множество
удовлетворяет этому условию. Выберем в
слой
с конечным основанием
и положим

.gif)
Если , то положим
, и построение завершено, в противном случае продолжаем построение по индукции. Покажем, что
. Допустим противное и рассмотрим наименьший элемент
такой, что
. Тогда имеем
и получаем противоречие с тем, что
- наименьший элемент множества
, для которого выполняется
и
. Так как
- компакт, то множество
не пусто. Положим
. Так как
,
и
, то множество
является искомым слоем. Лемма доказана.
Напомним, что -характером множества
в пространстве
называется наименьшая мощность такой системы
, состоящей из непустых открытых подмножеств
, что для всякого открытого множества
, содержащего
, существует
такое, что
.
Теорема 1. Пусть ,
- тихоновское произведение компактов
веса
и
. Тогда для того, чтобы замкнутое подмножество
пространства
было накрытием в
с основанием мощности
, необходимо и достаточно, чтобы
-характер множество
в
не превосходил
.
Доказательство. Необходимость следует из леммы 1. Докажем достаточность. Пусть -
-база множества
в
мощности
. Для каждого открытого множества
обозначим через
индексное подмножество мощности
такое, что каноническое замкнутое множество
не зависит от множество
. Положим
и покажем, что
. Допустим противное, т. е. что существует точка
, не принадлежащая множеству
. Выберем открытое множество
такое, что
и
. Тогда
. Так как
для любого
, то
для любого
- противоречие. Таким образом,
, а так как
, то множество
является накрытием в
с основанием мощности
. Теорема доказана.
Предложение 1. Если , то
, где
.
Доказательство. Предположим, что . Зафиксируем некоторую точку
. Из определения накрытия следует, что существует точка
такая, что
, но тогда
- противоречие. Предложение доказано.
Множество имеет тип
в пространстве
, если существует семейство
открытых в
подмножеств такое, что
и
.
Теорема 2. Пусть и
- тихоновские произведения топологических пространств, причем
,
,
для любого
, где
- бесконечный кардинал,
- всюду плотное в
подпространство и
- подмножество
такое, что для любого замкнутого подмножества
вида
в
, имеющего непустое пересечение с
, множество
содержит накрытие некоторой грани пространства
с основанием мощности
. Тогда существует множество
типа
в
такое, что
и
.
Доказательство. Можно предположить, что . Зафиксируем в каждом
сетевую базу
мощности
и положим
для каждого
. Для каждой точки
рассмотрим множество вида
в
, содержащее
, такое, что
,…,
и
. Множество
назовем правильным, если не существует никакой такой собственной части
, что
. Так как множество
- конечно, а в конечном множестве не существует бесконечной убывающей последовательности его собственных подмножеств, то для каждой точки
существует правильное множество
, содержащее
такое, что
. Обозначим семейство всех различных таких правильных множеств через
, где
- набор индексов
. Если удастся показать, что
, то множество
, очевидно, будет искомым.
Допустим, что . Тогда
. Поэтому существует подсемейство семейства
(для которого сохраним обозначение
), все элементы которого имеют один и тот же ранг
(т. е.
для любого
), причем
. Пусть
- накрытие грани
пространства
с основанием
мощности
, содержащееся в
. Из предложения 1 следует, что
для любого элемента
. Каждому
поставим в соответствие мощность тех
, основания которых содержит индекс
. Так как
, а
, то существует подсемейство
семейства
, причем
, все основания элементов которого содержат один и тот же индекс
. Так как
, то существует подсемейство
семейства
, все элементы которого на индексе
имеют одно и тоже множество
, причем
. Далее продолжим по индукции. Допустим, что найдено подсемейство
семейства
, причем
, все основания элементов которого содержат одни и те же индексы
, и на координатах
элементы имеют одни и те же множества
, где
. Рассмотрим произвольного представителя
этого семейства. Ясно, что множество
уже не является правильным и, следовательно, множество
содержит накрытие
грани
пространства
с основанием
мощности
. Так как все элементы семейства
являются правильными, то для любого элемента
множество
пересекает
по индексам, не принадлежащим множеству
. Так как
, а
, то существует подсемейство
семейства
, причем
, все основания элементов которого содержат один и тот же индекс
. Так как
, то существует подсемейство
семейства
, все элементы которого на координате
имеют одно и тоже множество
, причем
. Таким образом, построено семейство
, все основания элементов которого содержат одни и те же индексы
, и все элементы которого имеют на координатах
одни и те же множества
, где
. Следовательно, не более чем через
шагов будет показано существование семейства
, причем
, все элементы которого совпадают, что противоречит тому, что все элементы
различны. Таким образом, доказано, что
. Теорема доказана.
Замечание. Пусть - семейство правильных множеств, рассмотренное при доказательстве теоремы. Положим
. Ясно, что множество
не зависит от
, причем
. Отсюда следует, что множество
также не зависит от
.
Следствие 1. Пусть ,
- тихоновское произведение пространств
сетевого веса
и
- замкнутое подмножество
такое, что для любого замкнутого подмножества вида
в
, имеющего непустое пересечение с
, множество
содержит накрытие некоторой грани пространства
с основанием мощности
. Тогда множество
имеет тип
в
, причем существует множество
мощности
такое, что
не зависит от
.
Доказательство. Из теоремы 2 следует, что существует множество типа
в
такое, что
, причем, как было отмечено в замечании к теореме, существует множество
мощности
такое, что
не зависит от
. Легко показать, что множество
также не зависит от
. Так как множество
имеет тип
в
, то множество
имеет тип
в
. Следствие доказано.
Следствие 2. Пусть ,
- тихоновское произведение пространств
сетевого веса
и
- подмножество пространства
, причем
, где
- множества типа
в
для любого
. Тогда множество
имеет тип
в
, причем существует множество
мощности
такое, что
не зависит от
.
Доказательство. В случае справедливость утверждения следует из того, что
. Пусть
. Покажем, что для любого замкнутого подмножества вида
в
, имеющего непустое пересечение с
, множество
содержит слой с основанием мощности
. Выберем
такое, что множество
не пусто и пусть
. Ясно, что существует множество
такое, что
, причем
не зависит от
, где
- некоторое подмножество
мощности
. Тогда множество
не зависит от
и, следовательно, содержит слой с основанием мощности
. Теперь справедливость утверждения вытекает из следствия 1. Следствие доказано.
Библиографический список
- Широков Л.В. О -бикомпактах и -мягких отображениях. // Сиб. матем. журн. 1992. т. 33. № 2. С. 151-156.
- Широков Л.В. Внешняя характеристика пространств Дугунджи и -метризуемых бикомпактов. // Докл. АН СССР. 1982. т. 263. № 5. С. 1073-1077.
- Широков Л.В. Современные вопросы радиоэлектроники с позиций теории аналитических функций /Л. В. Широков, Н. П. Ямпурин, В. А. Потехин, В. Д. Садков. -Арзамас: АГПИ, 2008. -176 с.
- Shirokov L.V. On some forms of embeddings of topological spaces. // Russian Mathematical Surveys 42, (2), 297-298.
- Трухманов В. Б. О некоторых специальных и р-специальных группах // Исследования в области естественных наук. – Июнь 2014. – № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2014/06/7405 (дата обращения: 25.06.2014).
- Трухманов В. Б. Подпрямые суммы абелевых групп без кручения ранга 1. // Фундаментальная и прикладная математика. 2007. Т.13. №3. – С. 209-221.
- Trukhmanov V. B. On subdirect sums of abelian torsion-free groups of rank 1. // Journal of Mathematical Sciences. 2008. Vol.154. №3. – P. 422-429.
- Трухманов В.Б. О подпрямых суммах бесконечных циклических абелевых групп // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. 2014. №9. – С. 131-134.
- Ефимов Б.А. Диадические бикомпакты. // Труды Моск. Мат. Общ., 1965. т. 14. С. 211-247.
- Энгелькинг Р. Общая топология. М: Мир, 1986. 751 с.