拓扑里有个重要的定理:
紧空间到Hausdorff空间的连续双射是同胚映射。
首先,证明1.紧集的连续映射的像集还是紧集,紧空间的闭集是紧集。
接着,证明2.Hausdorff空间的紧子集是闭子集
然后利用1,2可以得到3.紧空间到Hausdorff空间的连续映射是闭映射。(闭集映射到闭集)
最后把3里的连续映射换成连续双射,这个时候由3逆映射也是连续的(因为闭映射),所以得到
4.紧空间到Hausdorff空间的连续双射是同胚映射。