Urysohn 引理

Urysohn 引理 设X为正规空间,A和B是X中两个无交的闭集。[a, b]是实直线上的一个闭区间。则存在一个连续映射 f : X → [a, b] 使得对于A中的每一个x,有f(x)=a,并且对于B中的每一个x,有f(x)=b。
定义 设A和B是拓扑空间X的两个子集,如果存在一个连续函数 f : X→[0, 1],使得f(A)={0}, f(B)={1}, 那么就称A和B能用一个连续函数分离。
现在可能会提出这样的问题,Urysohn引理的证明是否能推广到正则空间上,既然在正则空间上能用无交的开集来分离点和闭集,那么是否也能用连续函数来分离点和闭集呢?
虽然,这并不能轻易做到。但是,能够用一个连续函数来分离点和闭集,这比要求用无交的开集来分离它们的条件更强。我们把这一条件当作一个新的分离公理。
定义 空间X称为完全正则的,如果每一个单点集是闭集,并且对于X中的每一个点X0和不包含X0的任何一个闭集A,存在一个连续函数 f ;X→[0, 1],使得f(X0)=1 和f( A ) = {0}
完全正则空间的子空间是完全正则的, 完全正则空间的积空间是完全正则的。
要找一个正则却非完全正则空间是比较困难的,已给出的大多数例子都很复杂,并要求熟悉基数理论。