Простір T1

Простір $T_{1}$ — топологічний простір, що задовольняє одній з найслабших аксіом відокремлюваності $T_{1}$. Іноді простори, що задовольняють цій умові також називаються просторами Фреше, але цей термін також використовується в інших значеннях.

Аксіоми відокремлюваності в топологічних просторах
T0	(Колмогорова)
T1	(Фреше)
T2	(Гаусдорфів)
T2½	(Урисонів)
CT2	(повністю Гаусдорфів)
T3	(регулярний Гаусдорфів)
T3½	(Тихонівський)
T4	(нормальний Гаусдорфів)
T5	(повністю нормальний  Гаусдорфів)
T6	(досконало нормальний  Гаусдорфів)
класифікація Колмогорова

Визначення

Топологічний простір $X$ називається простором $T_{1}$, якщо для будь-яких двох різних точок $x,y\in X$ існує відкрита множина $U\subseteq X$, така що $x\in U$ але $y\notin U$.

Еквівалентно можна дати інші визначення, які разом дають основні властивості просторів:

• Простір $X$ є простором $T_{1}$ тоді і тільки тоді, коли кожна одноточкова підмножина в $X$ є замкнутою.
• Простір $X$ є простором $T_{1}$ тоді і тільки тоді, коли кожна його скінченна підмножина є замкнутою.
• Простір $X$ є простором $T_{1}$ тоді і тільки тоді, коли кожна його коскінченна підмножина (доповнення до скінченної підмножини) є відкритою.
• Простір $X$ є простором $T_{1}$ тоді і тільки тоді, коли кожна його підмножина рівна перетину всіх відкритих підмножин, що її містять.
• Простір $X$ є простором $T_{1}$ тоді і тільки тоді, коли для кожної його підмножини S і кожної точки $x\in X\setminus S$, x є граничною точкою множини S якщо і тільки якщо довільний відкритий окіл точки x містить нескінченну кількість точок з множини S.

Приклади і властивості

• Більшість типових прикладів топологічних просторів є просторами $T_{1}$ і простори, що не є $T_{1}$ вважаються "дуже патологічними". Прикладами просторів $T_{1}$ є зокрема: простір дійсних чисел із звичайною топологією, евклідові простори і, в більш загальному випадку, метричні простору. Кожен дискретний простір є простором $T_{1}$; навпаки, кожен скінченний простір $T_{1}$ є дискретним.
• Кожен гаусдорфів простір є простором $T_{1}$.
• Прикладом простору, що задовольняє аксіому $T_{1}$, але не є гаусдорфовим є множина дійсних чисел з топологією де відкритими множинами є доповнення скінченних множин, а також $\emptyset$ і весь простір. Іншими важливими прикладами є топологія Зариського для алгебричних многовидів над алгебрично замкнутим полем, а також кокомпактна топологія на множині дійсних чисел.
• Кожен простір $T_{1}$ є простором Т₀ , проте є простори $T_{0}$, які не є просторами $T_{1}$. Наприклад, множина $X=\{a,b\}$ з топологією $\tau _{0}={\big \{}\emptyset ,X,\{a\}{\big \}}$ є простором $T_{0}$, але не $T_{1}$. Іншим таким прикладом є топологія перекривних інтервалів. Також спектр кільця із топологією Зариського є простором $T_{0}$ але в загальному випадку не є простором $T_{1}$.
• Підмножина простору $T_{1}$ з індукованою топологією є простором $T_{1}$.
• Декартовий добуток просторів $T_{1}$ теж є простором $T_{1}$.

Див. також

• Аксіоми відокремлюваності
• Простір Т0
• Гаусдорфів простір

Література

• Gaal, Steven A.(1966), Point set topology, New York: Dover Publications, ISBN 978-0-486-47222-5 (англ.)