拓扑空间中补集开子集与集合闭包补集的包含关系问询
嘿,这个结论是成立的,咱们用闭包的核心定义就能把它说清楚,正好解决你卡在$\overline{A}\setminus A$那部分的疑惑~
首先先回忆一下拓扑空间里集合闭包的一个关键等价定义:
一个点$x \in X$属于$\overline{A}$($A$的闭包),当且仅当每一个包含$x$的开集都与$A$相交(也就是不存在包含$x$的开集能完全避开$A$)。
现在看你的条件:$V$是开集,且$V \subseteq X \setminus A$——这意味着$V$和$A$是完全不交的($V \cap A = \emptyset$)。
咱们先从你提到的等价命题$\overline{A} \subseteq X \setminus V$来推导:
假设$x \in \overline{A}$,根据闭包的定义,所有包含$x$的开集都得和$A$相交。但如果$x$在$V$里的话,$V$是包含$x$的开集,可咱们已知$V \cap A = \emptyset$,这就和闭包的定义矛盾了!所以$x$肯定不在$V$里,也就是$x \in X \setminus V$。既然对所有$\overline{A}$里的点都成立,那自然$\overline{A} \subseteq X \setminus V$,两边取补集(集合包含关系取补后反向),就得到$V \subseteq X \setminus \overline{A}$。
再回到你纠结的$x \in \overline{A} \setminus A$的情况:这些点是$A$的边界点,它们本身不在$A$里,但每个邻域都得碰到$A$。而$V$是开集且和$A$完全不搭边,那这些边界点肯定不能在$V$里——不然$V$作为它们的开邻域,就没碰到$A$,违反了边界点属于闭包的性质。
总结一下:正是因为$V$是开集,我们才能用闭包的邻域定义来推导,把闭包里的所有点(包括边界点)都排除在$V$之外,从而得到你要的包含关系。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Gabriele




