点集拓扑学练习题及答案
河北师大点集拓扑习题与参考答案 (1)

点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、已知{,,,,}X a b c d e =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c e φ=T② {,,{,,},{,,},{,,,}}X a b c a b d a b c e φ=T③ {,,{},{,}}X a a b φ=T④ {,,{},{},{},{},{}}X a b c d e φ=T答案:③2、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{}}X a a b c φ=T ② {,,{},{,},{,}}X a a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②3、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c d φ=T ② {,,{,,},{,,}}X a b c a b d φ=T ③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{}}X a b φ=T答案:①4、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X b c a b φ=T ② {,,{},{},{,},{,}}X a b a b a c φ=T ③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②5、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T ② {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{},{,}}X a c a c φ=T 答案:④6、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X a b b c φ=T ② {,,{,},{,}}X a b b c φ=T③ {,,{},{,}}X a a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:③7、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则}{b =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④8、 已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{,,}b c d =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④9、 已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:②10、已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}b =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:④11、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {,}a b ④ {,,}b c d答案:②12、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}c =( )①φ ② X ③ {,}a c ④ {,,}b c d答案:④13、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②14、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X a b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②15、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:①16、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:③17、设{,}X a b =,拓扑{,,{},{}}X a b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④18、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{},{,},{,}}X a b a b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②19、在实数空间中,有理数集Q 的内部Q 是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R答案:①20、在实数空间中,有理数集Q的边界()∂是()Q①φ②Q③R -Q④R答案:④21、在实数空间中,整数集Z的内部Z 是()①φ②Z③R-Z④R答案:①22、在实数空间中,整数集Z的边界()∂是()Z①φ②Z③R-Z④R答案:②23、在实数空间中,区间[0,1)的边界是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:③24、在实数空间中,区间[2,3)的边界是()①φ②[2,3]③{2,3}④(2,3)答案:③25、在实数空间中,区间[0,1)的内部是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:④26、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中错误的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ③27、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ①28、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()d A B A B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ (())()d d A A d A ⊂⋃答案: ④29、已知X 是一个离散拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X =答案:①30、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =- ③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠ 答案:④31、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X = ③ 若A={12,x x },则()d A X A =- ④ 若12{,}A x x =,则()d A A = 答案:①32、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d=B ,则由B 产生的X 上的拓扑是( )① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }}② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }}④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }}答案:①33、设X 是至少含有两个元素的集合,p X ∈,{|}{}G X p G φ=⊂∈⋃T是X 的拓扑,则( )是T 的基.① {{,}|{}}B p x x X p =∈- ② {{}|}B x x X =∈③ {{,}|}B p x x X =∈ ④ {{}|{}}B x x X p =∈-答案:③34、 设{,,}X a b c =,则下列X 的拓扑中( )以{,,{}}S X a φ=为子基. ① { X , φ,{a },{a ,c }} ② {X , φ,{a }}③ { X , φ,{a },{b },{a ,b }} ④ {X ,φ }答案:②35、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:③36、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:④37、实数空间R 中的任一单点集是 ( )① 开集 ② 闭集 ③ 既开又闭 ④ 非开非闭答案:②38、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( )①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A答案:③39、在实数空间R 中,下列集合是闭集的是( )① 整数集 ② [)b a , ③ 有理数集 ④ 无理数集答案:①40、在实数空间R 中,下列集合是开集的是( )① 整数集Z ② 有理数集③ 无理数集 ④ 整数集Z 的补集Z '答案:④41、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数是()① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④42、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个答案:④43、已知X ={a ,b ,c },则X 上的含有4个元素的拓扑有( )个① 3 ② 5 ③ 7 ④ 9答案:④44、设(,)T X 为拓扑空间,则下列叙述正确的为 ( )①T , T X φ∈∉ ② T ,T X φ∉∈③当T T '⊂时,T T U U '∈∈ ④ 当T T '⊂时,T T U U '∈∈ 答案:③45、在实数下限拓扑空间R 中,区间[,)a b 是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:③46、设X 是一个拓扑空间,,A B X ⊂,且满足()d A B A ⊂⊂,则B 是( ) ① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:②47、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}φ=T ② {,,{1},{2},{1,2}}T X φ=③ {,,{1},{2}}T A φ= ④ {,,{1},{2}}T X φ=答案:③48、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{1},{3},{1,3}}T φ= ② {,,{1}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:②49、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{3},{2,3}}φ=T ② {,,{2},{3}}T A φ=③ {,,{2},{3},{2,3}}T X φ= ④ {,,{3}}T X φ=答案:②50、设{1,23}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1}A =,则X的子空间A 的拓扑为( )① {,{1}}T φ= ② {,,{1,2}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:①51、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,}T A φ=③ {,,{2}}T X φ= ④ {,,{1,2}}T X φ=答案:②52、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,{},{1,3}}T X φ=③ {,,{3}}T X φ= ④ {,{3}}T φ=答案:④53、设R 是实数空间,Z 是整数集,则R 的子空间Z 的拓扑为( )① {,}T Z φ= ② ()T P Z =③ T Z = ④ {}T Z =答案:②54、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.1P 是X 到1X 的投射,则1P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④55、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.2P 是X 到2X 的投射,则2P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④56、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.3P 是X 到3X 的投射,则3P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④57、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.4P 是X 到4X 的投射,则4P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④58、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.5P 是X 到5X 的投射,则5P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④59、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.6P 是X 到6X 的投射,则6P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④60、设1X 和2X 是两个拓扑空间,12X X ⨯是它们的积空间,1A X ⊂,2B X ⊂,则有( )① A B A B ⨯≠⨯ ② A B A B ⨯=⨯③()A B A B ⨯≠⨯ ④ ()()()A B A B ∂⨯=∂⨯∂答案:②61、有理数集Q 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①62、整数集Z 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①63、无理数集是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①64、设Y 为拓扑空间X 的连通子集,Z 为X 的子集,若Y Z Y ⊂⊂, 则Z为( )①不连通子集 ② 连通子集 ③ 闭集 ④ 开集答案:②65、设12,X X 是平庸空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是平庸空间③ 平庸空间 ④ 不连通空间答案:③66、设12,X X 是离散空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是离散空间③ 平庸空间 ④ 连通空间答案:①67、设12,X X 是连通空间,则积空间12X X ⨯是( )①离散空间②不一定是连通空间③平庸空间④连通空间答案:④68、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:④69、实数空间R中的不少于两点的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:③70、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④区间或一点答案:④71、下列叙述中正确的个数为()(Ⅰ)单位圆周1S是连通的;(Ⅱ){0}R-是连通的(Ⅲ)2{(0,0)}R-是连通的(Ⅳ)2R和R同胚① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②72、实数空间R( )①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③73、整数集Z作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③74、有理数集Q作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③75、无理数集作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()76、正整数集Z+①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()77、负整数集Z-①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③78、2维欧氏间空间2R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③79、3维欧氏间空间3R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③80、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②连通性③离散性④第一可数性公理答案:②81、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②连通性③第二可数性公理④平庸性答案:②82、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②可分性③第二可数性公理④离散性答案:②83、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②可分性③离散性④第二可数性公理答案:②84、设X是一个拓扑空间,若对于,,∀∈≠,均有{}{}x y X x yx y≠, 则X是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①85、设{1,2}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①86、设{1,2}X =,{,,{2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 道路连通空间答案:①87、设{1,2,3}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④88、设{1,2,3}X =,{,,{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④89、设{1,2,3}X =,{,,{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④90、设{1,2,3}X =,{,,{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④91、设{1,2,3}X =,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对92、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个单点集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③93、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个有限子集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③94、设X 是一个拓扑空间,若对x X ∀∈及x 的每一个开邻域U ,都存在x 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:①95、设X 是一个拓扑空间,若对X 的任何一个闭集A 及A 的每一个开邻域U ,都存在A 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( ) ①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:②96、设{1,23}X =,,{,,{1},{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④97、设{1,23}X =,,{,,{2},{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④98、设{1,23}X =,,{,,{3},{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正则空间99、设{1,23}X =,,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 100、设{1,23}X =,,{,,{1},{3},{1,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④101、设{1,23}X =,,{,,{2},{3},{2,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( ) ①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 102、若拓扑空间X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个( )① 连通空间 ② 道路连通空间 ③ 紧致空间 ④ 可分空间 答案:③ 103、紧致空间中的每一个闭子集都是( )① 连通子集 ② 道路连通子集 ③ 紧致子集 ④ 以上都不对 答案:③ 104、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③ 105、紧致的Hausdorff 空间中的紧致子集是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③106、拓扑空间X 的任何一个有限子集都是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③ 非紧致子集 ④ 开集答案:② 107、实数空间R 的子集{1,2,3}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 108、实数空间R 的子集{1,2,3,4}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 109、如果拓扑空间X 的每个紧致子集都是闭集,则X 是( )① 1T 空间 ② 紧致空间 ③ 可数补空间 ④ 非紧致空间 答案:①二、填空题(每题1分)1、设{,}X a b =,则X 的平庸拓扑为 ; 答案:{,}T X φ=2、设{,}X a b =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{}}T X a b φ=3、同胚的拓扑空间所共有的性质叫 ; 答案:拓扑不变性质4、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是___________.答案: R5、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 ;答案: ({})U A x φ⋂-≠6、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ;答案:X7、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则A = ;答案:X8、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ;答案:X9、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则A = ;答案:X10、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;11、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:{1}12、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;答案:{1}13、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:φ14、设{,,}X a b c =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=15、设{,,}X a b c =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{},{},{,},{,},{,}}T X a b c a b a c b c φ=16、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{3},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:{3}17、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{3},{1,T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{1}18、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集()f X 的一个同胚,则称映射f 是一个 .19、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,如果它是一个满射,并且Y 的拓扑是对于映射f 而言的商拓扑,则称f 是一个 ;答案:商映射20、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个开集U 的象集()f U 是Y 中的一个开集,则称映射f 是一个 ;答案:开映射21、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个闭集U 的象集()f U 是Y 中的一个闭集,则称映射f 是一个 ;答案:闭映射22、若拓扑空间X 存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间23、若拓扑空间X 存在两个非空的开子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间24、若拓扑空间X 存在着一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个 ;答案:不连通空间25、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个 ;答案:连通子集26、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它在任何一个连续映射下的象所具有,则称这个性质是一个 ;答案:在连续映射下保持不变的性质27、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它的任何一个商空间所具有,则称这个性质是一个 ; 答案:可商性质28、若任意1n ≥个拓扑空间12,,,n X X X ,都具有性质P ,则积空间12n X X X ⨯⨯⨯ 也具有性质P ,则性质P 称为 ; 答案:有限可积性质29、设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个 ;答案:不连通空间.30、若12,X X 满足第一可数性公理,则积空间12X X ⨯满足 ;答案:第一可数性公理31、若12,X X 满足第二可数性公理,则积空间12X X ⨯也满足 ;答案:第二可数性公理32、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:可遗传性质33、设D 是拓扑空间X 的一个子集,且D X =,则称D 是X 的一个 ;答案:稠密子集34、若拓扑空间X 有一个可数稠密子集,则称X 是一个 ; 答案:可分空间35、设X 是一个拓扑空间,如果它的每一个开覆盖都有一个可数子覆盖,则称X 是一个 ;答案:Lindel Öff 空间36、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个开子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:对于开子空间可遗传性质37、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个闭子空间也具有性质P,则称性质P为 ;答案:对于闭子空间可遗传性质38、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;答案:X中任意两个不相同的点中必有一个点有一个开邻域不包含另一点39、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;1答案:X中任意两个不相同的点中每一点都有一个开邻域不包含另一点40、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;2答案:X中任意两个不相同的点各自有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交41、正则的T空间称为;1T空间答案:3T空间称为;42、正规的1T空间答案:4T空间称为;43、完全正则的1T空间或Tychonoff空间答案:3.544、设X是一个拓扑空间.如果X的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:紧致空间45、设X是一个拓扑空间,Y是X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个紧致空间,则称Y是拓扑空间X的一个 .答案:紧致子集46、设X是一个拓扑空间. 如果X的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:可数紧致空间47、设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个 .答案:列紧空间48、设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个 .答案:序列紧致空间三.判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:×理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂;(2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而 U ∈T ’U ∈T 1, U ∈T ’U ∈T 2,故 U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( ) 答案:√理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集, 所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-= ,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( ) 答案:×理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( ) 答案:√理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=( )答案:√理由:设X 是一个不连通空间,设,A B 是X 的两个非空的隔离子集使得A B X ⋃=,显然A B φ= ,并且这时有:()()B B X B A B B B =⋂=⋂⋃⋂=从而B 是X 的一个闭子集,同理可证A 是X 的一个闭子集,这就证明了,A B 满足,A B A B X φ⋂=⋃=.8、若拓扑空间X 中存在一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个不连通空间( )答案:√理由:这是因为若设A 是X 中的一个既开又闭的非空真子集,令B A '=,则,A B 都是X 中的非空闭子集,它们满足A B X ⋃=,易见,A B 是隔离子集,所以拓扑空间X 是一个不连通空.9、设拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 满足第一可数性公理( ) 答案:√理由:设拓扑空间X 满足第二可数性公理,B 是它的一个可数基,对于每一个x X ∈,易知{} B B|x B x B =∈∈是点x 处的一个邻域基,它是B 的一个子族所以是可数族,从而X 在点x 处有可数邻域基,故X 满 足第一可数性公理.10、若拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第二可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第二可数性公理,所以它有一个可数基B ,因为Y 是X 的子空间,则{|}B| B Y B Y B =⋂∈是Y 的一个可数基,从而X 的 子空间Y 也满足第二可数性公理.11、若拓扑空间X 满足第一可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第一可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第一可数性公理,所以对x Y ∀∈,X 在点x 处有一个可数邻域基V x ,因为Y 是X 的子空间,则{|}V | V x Y x V Y V =⋂∈是Y在点x的一个可数邻域基,从而X的子空间Y也满足第一可数性公理.12、设{1,2,3}T空间.( )T,则(,)X T是X=,{,,{2},{3},{2,3}}Xφ=3答案:×理由:因为{1,3}是X的一个闭集,对于点2和{1,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3注:也可以说明X不是T空间.113、设{1,2,3}T空间.( )X T是X=,{,,{1},{2},{1,2}}T Xφ=,则(,)3答案:×理由:因为{2,3}是X的一个闭集,对于点1和{2,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3T空间.注:也可以说明X不是1T空间.( ) 14、设{1,23}X T是T,则(,)=XφX=,,{,,{1},{3},{1,3}}1答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1空间.注:也可以考虑点2和点3.T空间.( ) 15、设{1,23}X T是T,则(,)X=,,{,,{1},{3},{1,3}}=Xφ4答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1T空间.空间.故(,)X T是4注:也可以考虑点2和点3.16、3T 空间一定是2T 空间.( )答案:√理由:因为3T 空间是正则的1T 空间,所以对于3T 空间X 中的任意不同的两点,x y X ∈,{}y 是X 中的闭集,由于X 是正则空间,从而对于,{}x y 它们有各自的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,所以X 是2T 空间. 17、4T 空间一定是3T 空间.( )答案:√理由:因为4T 空间是正规的1T 空间,所以对于4T 空间X 中的任意点x 和不包含x 的闭集A ,由于{}x 也是一个闭集及X 是正规空间,故存在{},x A 的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,这说明X 是正则空间,因此X 是3T 空间.18、设,A B 是拓扑空间X 的两个紧致子集,则A B ⋃是一个紧致子集.( )答案:√理由:设A 是一个由X 中的开集构成的A B ⋃的覆盖,由于A 和B都是X 的紧致子集,从而存在A 的有限子族 A 1 A 2 分别是A 和B的覆盖,故12⋃A A 是A 的有限子族且覆盖A B ⋃,所以A B ⋃是紧致子集.19、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是闭集.( )答案:√理由:设A 是Hausdorff 空间X 的一个紧致子集,则对于任何x X ∈,若x A ∉,则易知x 不是A 的凝聚点,因此A A =,从而A 是一个闭集.四.名词解释(每题2分)1.同胚映射答案:设X 和Y 是两个拓扑空间.如果:f X Y →是一个一一映射,并且f 和1:f Y X -→ 都是连续映射,则称f 是一个同胚映射或同胚.2、集合A 的内点答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.如果A 是点x X ∈的一个邻域,则称点x 是集合A 的一个内点.3、集合A 的内部答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.则集合A 的所有内点构成的集合称为集合A 的内部.4.拓扑空间(,)T X 的基答案:设(,)T X 是一个拓扑空间,B 是T 的一个子族.如果T 中的每一个元素是B 中的某些元素的并,则称B 是拓扑T 的一个基.5.闭包答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.集合A 与集合A 的导集()d A 的并()A d A ⋃称为集合A 的闭包.6、序列答案:设X 是一个拓扑空间,每一个映射:S Z X +→叫做X 中的一个序列.7、导集答案:设X 是一个拓扑空间,集合A 的所有凝聚点构成的集合称为A 的导集.8、不连通空间答案:设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个不连通空间.9、连通子集答案:设Y 是拓扑空间X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个连通空间,则称Y 是X 的一个连通子集.10、不连通子集答案:设Y是拓扑空间X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个不连通空间,则称Y是X的一个不连通子集.11、A空间1答案:一个拓扑空间如果在它的每一点处有一个可数邻域基,则称这个拓扑空间是一个满足第一可数性公理的空间,简称为A空间.112、A空间2答案:一个拓扑空间如果有一个可数基,则称这个拓扑空间是一个满足第二可数性公理的空间,简称为A空间.213、可分空间答案:如果拓扑空间X有一个可数稠密子集,则称X是一个可分空间.14、T空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中必T空间.有一个点有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是0 T空间:15、1答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中每T空间.一个点都有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是1 T空间:16、2答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点各自T空有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交,则称拓扑空间X是2间.17、正则空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何一个点和任何一个不包含这个点的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X是正则空间.18、正规空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何两个无交的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X 是正规空间.19、完全正则空间:答案:设X 是一个拓扑空间,如果对于x X ∀∈和X 中任何一个不包含点x 的闭集B 存在一个连续映射:[0,1]f X →使得()0f x =以及对于任何y B ∈有()1f y =,则称拓扑空间X 是一个完全正则空间.20、紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间.如果X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个紧致空间.21、紧致子集答案:设X 是一个拓扑空间,Y 是X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个紧致空间,则称Y 是拓扑空间X 的一个紧致子集.22、可数紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个可数紧致空间.23、列紧空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个列紧空间.24、序列紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个序列紧致空间.五.简答题(每题4分)1、设X 是一个拓扑空间,,A B 是X 的子集,且A B ⊂.试说明()()d A d B ⊂.答案:对于任意()x d A ∈,设U 是x 的任何一个邻域,则有({})U A x φ⋂-≠,由于A B ⊂,从而({})U B x U A x φ⋂-⊃⋂-≠,因此()x d B ∈,故()()d A d B ⊂. 2、设,,X Y Z 都是拓扑空间.:f X Y →, :g Y Z →都是连续映射,试说明:g f X Z → 也是连续映射.答案:设W 是Z 的任意一个开集,由于:g Y Z →是一个连续映射,从而1()g W -是Y 的一个开集,由:f X Y →是连续映射,故11(())f g W --是X 的一开集,因此 111()()(())g f W f g W ---= 是X 的开集,所以:g f X Z → 是连续映射.3、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 是一个闭集,则A 的补集A '是一个开集.答案:对于x A '∀∈,则x A ∉,由于A 是一个闭集,从而x 有一个邻域U 使得({})U A x φ⋂-=,因此U A φ⋂=,即U A '⊂,所以对任何x A '∈,A '是x 的一个邻域,这说明A '是一个开集.4、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 的补集A '是一个开集,则A 是一个闭集.答案:设x A ∉,则x A '∈,由于A '是一个开集,所以A '是x 的一个邻域,且满足A A φ'⋂=,因此x A ∉,从而A A ⊃,即有A A =,这说明A 是一个闭集.5、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x 设在这个等价关系下得到的商集]}2[],1[],0{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:]}}1[],0{[]},0{[,,{Y φ= T6、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集]}3[],2[],1{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=7、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[1],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[1]},{[1],[1]}}T Y φ=--8、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[2],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[2]},{[2],[1]}}T Y φ=--9、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[3]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=10、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[4]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[4]},{[2],[4]}}T Y φ=11、在实数空间R 中给定如下等价关系:。
第5章点集拓扑学练习题参考答案

点集拓扑学练习题参考答案 (第 5章)一、单项选择题1、实数空间 R ()① 仅满足第一可数性公理③ 既满足第一又满足第二可数性公理2、整数集 Z 作为实数空间 R 的子空间(① 仅满足第一可数性公理③ 既满足第一又满足第二可数性公理3、有理数集 Q 作为实数空间 R 的子空间(① 仅满足第一可数性公理③ 既满足第一又满足第二可数性公理4、无理数集作为实数空间 R 的子空间(① 仅满足第一可数性公理③ 既满足第一又满足第二可数性公理5. 实数集合 R 的可数补空间是⑴4空间 (2) T 2空间 (3)可分空间 (4) Lindeloff 空间答案: (4)6、2维欧氏间空间 R 2()① 仅满足第一可数性公理③ 既满足第一又满足第二可数性公理7、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()②可分性④ 第一可数性公理② 仅满足第二可数性公理 ④ 以上都不对答案:③)② 仅满足第二可数性公理 ④ 以上都不对答案:③)② 仅满足第二可数性公理 ④ 以上都不对答案:③)② 仅满足第二可数性公理 ④ 以上都不对答案:③② 仅满足第二可数性公理 ④ 以上都不对答案:③① 平庸性 ③ 离散性答案:②8. 下列拓扑学的性质中,对开子空间不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②第二可数性公理③可分性④Lindelorff答案:④二、填空题1、____________________________________________________________ 若X i,X2满足第一可数性公理,则积空间X i X2满足________________________________________ ;________ 答案:第一可数性公理2、如果一个拓扑空间具有性质P,那么它的任何一个子空间也具有性质P ,则称性质P为__________ ; _____答案:可遗传性质3、________________________________________________________________________ 设D是拓扑空间X的一个子集,且D二X,则称D是X的一个______________________________ ;答案:稠密子集4、_____________________________________________________________ 若拓扑空间X有一个可数稠密子集,则称X是一个________________________________________ ;答案:可分空间5、设X是一个拓扑空间,如果它的每一个开覆盖都有一个可数子覆盖,则称X是一答案:Lindel ?ff空间6如果一个拓扑空间具有性质P,那么它的任何一个开子空间也具有性质P,则称性质P 为 __________ ; _____答案:对于开子空间可遗传性质7. 如果一个拓扑空间具有性质P,那么它的任何一个闭子空间也具有性质P,则称性质P为 __________ ;答案:对于闭子空间可遗传性质8. Lindelorff 空间的每一个_________________ 都是Lindelorff ;这说明Lindelorff空间具有_________ . 闭子空间,闭遗传9. 每一个可分的度量空间都满足____________ 公理;每一个正则且正规的空间一定是______________ 空间.第二可数;完全正则三•判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、设拓扑空间X满足第二可数性公理,则X满足第一可数性公理()答案:“理由:设拓扑空间X满足第二可数性公理,B是它的一个可数基,对于每一个x. X , 易知B x={B・B| B}是点x处的一个邻域基,它是B的一个子族所以是可数族,从而X在点x处有可数邻域基,故X满足第一可数性公理.2、若拓扑空间X满足第二可数性公理,则X的子空间Y也满足第二可数性公理()答案:“理由:由于X满足第二可数性公理,所以它有一个可数基B,因为Y是X的子空间,则B|Y ={B ■ Y|^ B}是Y的一个可数基,从而X的子空间Y也满足第二可数性公理.3、若拓扑空间X满足第一可数性公理,则X的子空间Y也满足第一可数性公理()答案:“理由:由于X满足第一可数性公理,所以对-x • Y , X在点x处有一个可数邻域基V x,因为丫是X的子空间,则V J Y二{V「Y|V • V x}是丫在点x的一个可数邻域基,从而X的子空间Y也满足第一可数性公理.4 •度量空间中任一不可数子集,必含有凝聚点。
河北师大点集拓扑习题与参考答案 (1)

点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、已知{,,,,}X a b c d e =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c e φ=T② {,,{,,},{,,},{,,,}}X a b c a b d a b c e φ=T③ {,,{},{,}}X a a b φ=T④ {,,{},{},{},{},{}}X a b c d e φ=T答案:③2、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{}}X a a b c φ=T ② {,,{},{,},{,}}X a a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②3、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c d φ=T ② {,,{,,},{,,}}X a b c a b d φ=T ③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{}}X a b φ=T答案:①4、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X b c a b φ=T ② {,,{},{},{,},{,}}X a b a b a c φ=T ③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:②5、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T ② {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{},{,}}X a c a c φ=T 答案:④6、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X a b b c φ=T ② {,,{,},{,}}X a b b c φ=T③ {,,{},{,}}X a a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:③7、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则}{b =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④8、 已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{,,}b c d =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④9、 已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:②10、已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}b =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b答案:④11、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {,}a b ④ {,,}b c d答案:②12、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}c =( )①φ ② X ③ {,}a c ④ {,,}b c d答案:④13、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②14、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X a b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②15、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:①16、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:③17、设{,}X a b =,拓扑{,,{},{}}X a b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④18、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{},{,},{,}}X a b a b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②19、在实数空间中,有理数集Q 的内部Q 是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R答案:①20、在实数空间中,有理数集Q的边界()∂是()Q①φ②Q③R -Q④R答案:④21、在实数空间中,整数集Z的内部Z 是()①φ②Z③R-Z④R答案:①22、在实数空间中,整数集Z的边界()∂是()Z①φ②Z③R-Z④R答案:②23、在实数空间中,区间[0,1)的边界是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:③24、在实数空间中,区间[2,3)的边界是()①φ②[2,3]③{2,3}④(2,3)答案:③25、在实数空间中,区间[0,1)的内部是()①φ②[0,1]③{0,1}④(0,1)答案:④26、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中错误的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ③27、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ①28、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()d A B A B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ (())()d d A A d A ⊂⋃答案: ④29、已知X 是一个离散拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X =答案:①30、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =- ③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠ 答案:④31、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X = ③ 若A={12,x x },则()d A X A =- ④ 若12{,}A x x =,则()d A A = 答案:①32、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d=B ,则由B 产生的X 上的拓扑是( )① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }}② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }}④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }}答案:①33、设X 是至少含有两个元素的集合,p X ∈,{|}{}G X p G φ=⊂∈⋃T是X 的拓扑,则( )是T 的基.① {{,}|{}}B p x x X p =∈- ② {{}|}B x x X =∈③ {{,}|}B p x x X =∈ ④ {{}|{}}B x x X p =∈-答案:③34、 设{,,}X a b c =,则下列X 的拓扑中( )以{,,{}}S X a φ=为子基. ① { X , φ,{a },{a ,c }} ② {X , φ,{a }}③ { X , φ,{a },{b },{a ,b }} ④ {X ,φ }答案:②35、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:③36、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:④37、实数空间R 中的任一单点集是 ( )① 开集 ② 闭集 ③ 既开又闭 ④ 非开非闭答案:②38、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( )①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A答案:③39、在实数空间R 中,下列集合是闭集的是( )① 整数集 ② [)b a , ③ 有理数集 ④ 无理数集答案:①40、在实数空间R 中,下列集合是开集的是( )① 整数集Z ② 有理数集③ 无理数集 ④ 整数集Z 的补集Z '答案:④41、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数是()① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④42、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个答案:④43、已知X ={a ,b ,c },则X 上的含有4个元素的拓扑有( )个① 3 ② 5 ③ 7 ④ 9答案:④44、设(,)T X 为拓扑空间,则下列叙述正确的为 ( )①T , T X φ∈∉ ② T ,T X φ∉∈③当T T '⊂时,T T U U '∈∈ ④ 当T T '⊂时,T T U U '∈∈ 答案:③45、在实数下限拓扑空间R 中,区间[,)a b 是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:③46、设X 是一个拓扑空间,,A B X ⊂,且满足()d A B A ⊂⊂,则B 是( ) ① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:②47、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}φ=T ② {,,{1},{2},{1,2}}T X φ=③ {,,{1},{2}}T A φ= ④ {,,{1},{2}}T X φ=答案:③48、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{1},{3},{1,3}}T φ= ② {,,{1}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:②49、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{3},{2,3}}φ=T ② {,,{2},{3}}T A φ=③ {,,{2},{3},{2,3}}T X φ= ④ {,,{3}}T X φ=答案:②50、设{1,23}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1}A =,则X的子空间A 的拓扑为( )① {,{1}}T φ= ② {,,{1,2}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ=答案:①51、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,}T A φ=③ {,,{2}}T X φ= ④ {,,{1,2}}T X φ=答案:②52、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,{},{1,3}}T X φ=③ {,,{3}}T X φ= ④ {,{3}}T φ=答案:④53、设R 是实数空间,Z 是整数集,则R 的子空间Z 的拓扑为( )① {,}T Z φ= ② ()T P Z =③ T Z = ④ {}T Z =答案:②54、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.1P 是X 到1X 的投射,则1P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④55、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.2P 是X 到2X 的投射,则2P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④56、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.3P 是X 到3X 的投射,则3P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④57、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.4P 是X 到4X 的投射,则4P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④58、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.5P 是X 到5X 的投射,则5P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④59、设126X X X X =⨯⨯⨯ 是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.6P 是X 到6X 的投射,则6P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射答案:④60、设1X 和2X 是两个拓扑空间,12X X ⨯是它们的积空间,1A X ⊂,2B X ⊂,则有( )① A B A B ⨯≠⨯ ② A B A B ⨯=⨯③()A B A B ⨯≠⨯ ④ ()()()A B A B ∂⨯=∂⨯∂答案:②61、有理数集Q 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①62、整数集Z 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①63、无理数集是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①64、设Y 为拓扑空间X 的连通子集,Z 为X 的子集,若Y Z Y ⊂⊂, 则Z为( )①不连通子集 ② 连通子集 ③ 闭集 ④ 开集答案:②65、设12,X X 是平庸空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是平庸空间③ 平庸空间 ④ 不连通空间答案:③66、设12,X X 是离散空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是离散空间③ 平庸空间 ④ 连通空间答案:①67、设12,X X 是连通空间,则积空间12X X ⨯是( )①离散空间②不一定是连通空间③平庸空间④连通空间答案:④68、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:④69、实数空间R中的不少于两点的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:③70、实数空间R中的连通子集E为( )①开区间②闭区间③区间④区间或一点答案:④71、下列叙述中正确的个数为()(Ⅰ)单位圆周1S是连通的;(Ⅱ){0}R-是连通的(Ⅲ)2{(0,0)}R-是连通的(Ⅳ)2R和R同胚① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②72、实数空间R( )①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③73、整数集Z作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③74、有理数集Q作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③75、无理数集作为实数空间R的子空间()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()76、正整数集Z+①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③作为实数空间R的子空间()77、负整数集Z-①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③78、2维欧氏间空间2R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③79、3维欧氏间空间3R()①仅满足第一可数性公理②仅满足第二可数性公理③既满足第一又满足第二可数性公理④以上都不对答案:③80、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②连通性③离散性④第一可数性公理答案:②81、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②连通性③第二可数性公理④平庸性答案:②82、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①第一可数性公理②可分性③第二可数性公理④离散性答案:②83、下列拓扑学的性质中,不具有可遗传性的是()①平庸性②可分性③离散性④第二可数性公理答案:②84、设X是一个拓扑空间,若对于,,∀∈≠,均有{}{}x y X x yx y≠, 则X是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①85、设{1,2}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:①86、设{1,2}X =,{,,{2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 道路连通空间答案:①87、设{1,2,3}X =,{,,{1}}X φ=T ,则(,)X T 是( )① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④88、设{1,2,3}X =,{,,{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④89、设{1,2,3}X =,{,,{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④90、设{1,2,3}X =,{,,{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ① 0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对答案:④91、设{1,2,3}X =,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 以上都不对92、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个单点集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③93、设X 是一个拓扑空间,若X 的每一个有限子集都是闭集,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:③94、设X 是一个拓扑空间,若对x X ∀∈及x 的每一个开邻域U ,都存在x 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( )①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:①95、设X 是一个拓扑空间,若对X 的任何一个闭集A 及A 的每一个开邻域U ,都存在A 的一个开邻域V ,使得V U ⊂,则X 是( ) ①正则空间 ②正规空间 ③ 1T 空间 ④ 4T 空间答案:②96、设{1,23}X =,,{,,{1},{23}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④97、设{1,23}X =,,{,,{2},{13}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正规空间答案:④98、设{1,23}X =,,{,,{3},{12}}X φ=,T ,则(,)X T 是( ) ①0T 空间 ② 1T 空间 ③ 2T 空间 ④ 正则空间99、设{1,23}X =,,{,,{1},{2},{1,2}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 100、设{1,23}X =,,{,,{1},{3},{1,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( )①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④101、设{1,23}X =,,{,,{2},{3},{2,3}}X φ=T ,则(,)X T 是( ) ①2T 空间 ② 正则空间 ③ 4T 空间 ④ 正规空间答案:④ 102、若拓扑空间X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个( )① 连通空间 ② 道路连通空间 ③ 紧致空间 ④ 可分空间 答案:③ 103、紧致空间中的每一个闭子集都是( )① 连通子集 ② 道路连通子集 ③ 紧致子集 ④ 以上都不对 答案:③ 104、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③ 105、紧致的Hausdorff 空间中的紧致子集是( )① 连通子集 ② 开集 ③ 闭集 ④ 以上都不对答案:③106、拓扑空间X 的任何一个有限子集都是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③ 非紧致子集 ④ 开集答案:② 107、实数空间R 的子集{1,2,3}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 108、实数空间R 的子集{1,2,3,4}A =是( )① 连通子集 ② 紧致子集 ③开集 ④ 非紧致子集答案:② 109、如果拓扑空间X 的每个紧致子集都是闭集,则X 是( )① 1T 空间 ② 紧致空间 ③ 可数补空间 ④ 非紧致空间 答案:①二、填空题(每题1分)1、设{,}X a b =,则X 的平庸拓扑为 ; 答案:{,}T X φ=2、设{,}X a b =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{}}T X a b φ=3、同胚的拓扑空间所共有的性质叫 ; 答案:拓扑不变性质4、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是___________.答案: R5、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 ;答案: ({})U A x φ⋂-≠6、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ;答案:X7、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则A = ;答案:X8、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ;答案:X9、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则A = ;答案:X10、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;11、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:{1}12、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A =的内部为 ;答案:{1}13、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A =的内部为 ;答案:φ14、设{,,}X a b c =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=15、设{,,}X a b c =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{},{},{,},{,},{,}}T X a b c a b a c b c φ=16、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{3},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:{3}17、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{3},{1,T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{1}18、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集()f X 的一个同胚,则称映射f 是一个 .19、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,如果它是一个满射,并且Y 的拓扑是对于映射f 而言的商拓扑,则称f 是一个 ;答案:商映射20、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个开集U 的象集()f U 是Y 中的一个开集,则称映射f 是一个 ;答案:开映射21、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个闭集U 的象集()f U 是Y 中的一个闭集,则称映射f 是一个 ;答案:闭映射22、若拓扑空间X 存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间23、若拓扑空间X 存在两个非空的开子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间24、若拓扑空间X 存在着一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个 ;答案:不连通空间25、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个 ;答案:连通子集26、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它在任何一个连续映射下的象所具有,则称这个性质是一个 ;答案:在连续映射下保持不变的性质27、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它的任何一个商空间所具有,则称这个性质是一个 ; 答案:可商性质28、若任意1n ≥个拓扑空间12,,,n X X X ,都具有性质P ,则积空间12n X X X ⨯⨯⨯ 也具有性质P ,则性质P 称为 ; 答案:有限可积性质29、设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个 ;答案:不连通空间.30、若12,X X 满足第一可数性公理,则积空间12X X ⨯满足 ;答案:第一可数性公理31、若12,X X 满足第二可数性公理,则积空间12X X ⨯也满足 ;答案:第二可数性公理32、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:可遗传性质33、设D 是拓扑空间X 的一个子集,且D X =,则称D 是X 的一个 ;答案:稠密子集34、若拓扑空间X 有一个可数稠密子集,则称X 是一个 ; 答案:可分空间35、设X 是一个拓扑空间,如果它的每一个开覆盖都有一个可数子覆盖,则称X 是一个 ;答案:Lindel Öff 空间36、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个开子空间也具有性质P ,则称性质P 为 ;答案:对于开子空间可遗传性质37、如果一个拓扑空间具有性质P ,那么它的任何一个闭子空间也具有性质P,则称性质P为 ;答案:对于闭子空间可遗传性质38、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;答案:X中任意两个不相同的点中必有一个点有一个开邻域不包含另一点39、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;1答案:X中任意两个不相同的点中每一点都有一个开邻域不包含另一点40、设X是一个拓扑空间,如果则称X是一个T空间;2答案:X中任意两个不相同的点各自有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交41、正则的T空间称为;1T空间答案:3T空间称为;42、正规的1T空间答案:4T空间称为;43、完全正则的1T空间或Tychonoff空间答案:3.544、设X是一个拓扑空间.如果X的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:紧致空间45、设X是一个拓扑空间,Y是X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个紧致空间,则称Y是拓扑空间X的一个 .答案:紧致子集46、设X是一个拓扑空间. 如果X的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X是一个 .答案:可数紧致空间47、设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个 .答案:列紧空间48、设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个 .答案:序列紧致空间三.判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:×理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂;(2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而 U ∈T ’U ∈T 1, U ∈T ’U ∈T 2,故 U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( ) 答案:√理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集, 所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-= ,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( ) 答案:×理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( ) 答案:√理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=( )答案:√理由:设X 是一个不连通空间,设,A B 是X 的两个非空的隔离子集使得A B X ⋃=,显然A B φ= ,并且这时有:()()B B X B A B B B =⋂=⋂⋃⋂=从而B 是X 的一个闭子集,同理可证A 是X 的一个闭子集,这就证明了,A B 满足,A B A B X φ⋂=⋃=.8、若拓扑空间X 中存在一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个不连通空间( )答案:√理由:这是因为若设A 是X 中的一个既开又闭的非空真子集,令B A '=,则,A B 都是X 中的非空闭子集,它们满足A B X ⋃=,易见,A B 是隔离子集,所以拓扑空间X 是一个不连通空.9、设拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 满足第一可数性公理( ) 答案:√理由:设拓扑空间X 满足第二可数性公理,B 是它的一个可数基,对于每一个x X ∈,易知{} B B|x B x B =∈∈是点x 处的一个邻域基,它是B 的一个子族所以是可数族,从而X 在点x 处有可数邻域基,故X 满 足第一可数性公理.10、若拓扑空间X 满足第二可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第二可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第二可数性公理,所以它有一个可数基B ,因为Y 是X 的子空间,则{|}B| B Y B Y B =⋂∈是Y 的一个可数基,从而X 的 子空间Y 也满足第二可数性公理.11、若拓扑空间X 满足第一可数性公理,则X 的子空间Y 也满足第一可数性公理( )答案:√理由:由于X 满足第一可数性公理,所以对x Y ∀∈,X 在点x 处有一个可数邻域基V x ,因为Y 是X 的子空间,则{|}V | V x Y x V Y V =⋂∈是Y在点x的一个可数邻域基,从而X的子空间Y也满足第一可数性公理.12、设{1,2,3}T空间.( )T,则(,)X T是X=,{,,{2},{3},{2,3}}Xφ=3答案:×理由:因为{1,3}是X的一个闭集,对于点2和{1,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3注:也可以说明X不是T空间.113、设{1,2,3}T空间.( )X T是X=,{,,{1},{2},{1,2}}T Xφ=,则(,)3答案:×理由:因为{2,3}是X的一个闭集,对于点1和{2,3}没有各自的开邻域互不相交,所以X不是正则空间,从而不是T空间.3T空间.注:也可以说明X不是1T空间.( ) 14、设{1,23}X T是T,则(,)=XφX=,,{,,{1},{3},{1,3}}1答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1空间.注:也可以考虑点2和点3.T空间.( ) 15、设{1,23}X T是T,则(,)X=,,{,,{1},{3},{1,3}}=Xφ4答案:×T 理由:因为对于点1和点2,2没有开邻域不包含1,从而X不是1T空间.空间.故(,)X T是4注:也可以考虑点2和点3.16、3T 空间一定是2T 空间.( )答案:√理由:因为3T 空间是正则的1T 空间,所以对于3T 空间X 中的任意不同的两点,x y X ∈,{}y 是X 中的闭集,由于X 是正则空间,从而对于,{}x y 它们有各自的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,所以X 是2T 空间. 17、4T 空间一定是3T 空间.( )答案:√理由:因为4T 空间是正规的1T 空间,所以对于4T 空间X 中的任意点x 和不包含x 的闭集A ,由于{}x 也是一个闭集及X 是正规空间,故存在{},x A 的开邻域,U V 使得U V φ⋂=,这说明X 是正则空间,因此X 是3T 空间.18、设,A B 是拓扑空间X 的两个紧致子集,则A B ⋃是一个紧致子集.( )答案:√理由:设A 是一个由X 中的开集构成的A B ⋃的覆盖,由于A 和B都是X 的紧致子集,从而存在A 的有限子族 A 1 A 2 分别是A 和B的覆盖,故12⋃A A 是A 的有限子族且覆盖A B ⋃,所以A B ⋃是紧致子集.19、Hausdorff 空间中的每一个紧致子集都是闭集.( )答案:√理由:设A 是Hausdorff 空间X 的一个紧致子集,则对于任何x X ∈,若x A ∉,则易知x 不是A 的凝聚点,因此A A =,从而A 是一个闭集.四.名词解释(每题2分)1.同胚映射答案:设X 和Y 是两个拓扑空间.如果:f X Y →是一个一一映射,并且f 和1:f Y X -→ 都是连续映射,则称f 是一个同胚映射或同胚.2、集合A 的内点答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.如果A 是点x X ∈的一个邻域,则称点x 是集合A 的一个内点.3、集合A 的内部答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.则集合A 的所有内点构成的集合称为集合A 的内部.4.拓扑空间(,)T X 的基答案:设(,)T X 是一个拓扑空间,B 是T 的一个子族.如果T 中的每一个元素是B 中的某些元素的并,则称B 是拓扑T 的一个基.5.闭包答案:设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.集合A 与集合A 的导集()d A 的并()A d A ⋃称为集合A 的闭包.6、序列答案:设X 是一个拓扑空间,每一个映射:S Z X +→叫做X 中的一个序列.7、导集答案:设X 是一个拓扑空间,集合A 的所有凝聚点构成的集合称为A 的导集.8、不连通空间答案:设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个不连通空间.9、连通子集答案:设Y 是拓扑空间X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个连通空间,则称Y 是X 的一个连通子集.10、不连通子集答案:设Y是拓扑空间X的一个子集.如果Y作为X的子空间是一个不连通空间,则称Y是X的一个不连通子集.11、A空间1答案:一个拓扑空间如果在它的每一点处有一个可数邻域基,则称这个拓扑空间是一个满足第一可数性公理的空间,简称为A空间.112、A空间2答案:一个拓扑空间如果有一个可数基,则称这个拓扑空间是一个满足第二可数性公理的空间,简称为A空间.213、可分空间答案:如果拓扑空间X有一个可数稠密子集,则称X是一个可分空间.14、T空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中必T空间.有一个点有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是0 T空间:15、1答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点中每T空间.一个点都有一个开邻域不包含另一点,则称拓扑空间X是1 T空间:16、2答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任意两个不相同的点各自T空有一个开邻域使得这两个开邻域互不相交,则称拓扑空间X是2间.17、正则空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何一个点和任何一个不包含这个点的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X是正则空间.18、正规空间:答案:设X是一个拓扑空间,如果X中的任何两个无交的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X 是正规空间.19、完全正则空间:答案:设X 是一个拓扑空间,如果对于x X ∀∈和X 中任何一个不包含点x 的闭集B 存在一个连续映射:[0,1]f X →使得()0f x =以及对于任何y B ∈有()1f y =,则称拓扑空间X 是一个完全正则空间.20、紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间.如果X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个紧致空间.21、紧致子集答案:设X 是一个拓扑空间,Y 是X 的一个子集.如果Y 作为X 的子空间是一个紧致空间,则称Y 是拓扑空间X 的一个紧致子集.22、可数紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个可数开覆盖都有有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个可数紧致空间.23、列紧空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 的每一个无限子集都有凝聚点,则称拓扑空间X 是一个列紧空间.24、序列紧致空间答案:设X 是一个拓扑空间. 如果X 中的每一个序列都有一个收敛的子序列,则称拓扑空间X 是一个序列紧致空间.五.简答题(每题4分)1、设X 是一个拓扑空间,,A B 是X 的子集,且A B ⊂.试说明()()d A d B ⊂.答案:对于任意()x d A ∈,设U 是x 的任何一个邻域,则有({})U A x φ⋂-≠,由于A B ⊂,从而({})U B x U A x φ⋂-⊃⋂-≠,因此()x d B ∈,故()()d A d B ⊂. 2、设,,X Y Z 都是拓扑空间.:f X Y →, :g Y Z →都是连续映射,试说明:g f X Z → 也是连续映射.答案:设W 是Z 的任意一个开集,由于:g Y Z →是一个连续映射,从而1()g W -是Y 的一个开集,由:f X Y →是连续映射,故11(())f g W --是X 的一开集,因此 111()()(())g f W f g W ---= 是X 的开集,所以:g f X Z → 是连续映射.3、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 是一个闭集,则A 的补集A '是一个开集.答案:对于x A '∀∈,则x A ∉,由于A 是一个闭集,从而x 有一个邻域U 使得({})U A x φ⋂-=,因此U A φ⋂=,即U A '⊂,所以对任何x A '∈,A '是x 的一个邻域,这说明A '是一个开集.4、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 的补集A '是一个开集,则A 是一个闭集.答案:设x A ∉,则x A '∈,由于A '是一个开集,所以A '是x 的一个邻域,且满足A A φ'⋂=,因此x A ∉,从而A A ⊃,即有A A =,这说明A 是一个闭集.5、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x 设在这个等价关系下得到的商集]}2[],1[],0{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:]}}1[],0{[]},0{[,,{Y φ= T6、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集]}3[],2[],1{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=7、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[1],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[1]},{[1],[1]}}T Y φ=--8、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[2],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[2]},{[2],[1]}}T Y φ=--9、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[3]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=10、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[4]}Y =,试写出Y 的商拓扑T .答案:{,,{[4]},{[2],[4]}}T Y φ=11、在实数空间R 中给定如下等价关系:。
点集拓扑学试题(含答案)

点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、已知{,,,,}X a b c d e =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c e φ=T ② {,,{,,},{,,},{,,,}}X a b c a b d a b c e φ=T③ {,,{},{,}}X a a b φ=T ④ {,,{},{},{},{},{}}X a b c d e φ=T 答案:③2、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{}}X a a b c φ=T ② {,,{},{,},{,}}X a a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:② 3、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c d φ=T ② {,,{,,},{,,}}X a b c a b d φ=T③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{}}X a b φ=T答案:① 4、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X b c a b φ=T ② {,,{},{},{,},{,}}X a b a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:② 5、已知{,,,}X a b c d =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T ② {,,{,},{,,}}X a b a c d φ=T③ {,,{},{},{,,}}X a b a c d φ=T ④ {,,{},{},{,}}X a c a c φ=T答案:④ 6、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X a b b c φ=T ② {,,{,},{,}}X a b b c φ=T③ {,,{},{,}}X a a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T答案:③ 7、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则}{b =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④8、 已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{,,}b c d =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d 答案:④9、 已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b 答案:②10、已知{,}X a b =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}b =( )①φ ② X ③ {}a ④ {}b 答案:④11、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {,}a b ④ {,,}b c d 答案:②12、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}c =( )①φ ② X ③ {,}a c ④ {,,}b c d 答案:④13、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集个数( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②14、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X a b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②15、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X b b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( ) ① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 答案:①16、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 答案:③17、设{,}X a b =,拓扑{,,{},{}}X a b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:④18、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{},{,},{,}}X a b a b b c φ=T ,X 的既开又闭的非空真子集个数( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②19、在实数空间中,有理数集Q 的内部Q 是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R 答案:①20、在实数空间中,有理数集Q 的边界()Q ∂是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R 答案:④21、在实数空间中,整数集Z 的内部Z 是( )① φ ② Z ③ R -Z ④ R 答案:①22、在实数空间中,整数集Z 的边界()Z ∂是( )① φ ② Z ③ R -Z ④ R 答案:②23、在实数空间中,区间[0,1)的边界是( )① φ ② [0,1] ③ {0,1} ④ (0,1) 答案:③24、在实数空间中,区间[2,3)的边界是( )① φ ② [2,3] ③ {2,3} ④ (2,3) 答案:③25、在实数空间中,区间[0,1)的内部是( )① φ ② [0,1] ③ {0,1} ④ (0,1) 答案:④26、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中错误的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A = 答案: ③27、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A = 答案: ①28、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()d A B A B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ (())()d d A A d A ⊂⋃ 答案: ④29、已知X 是一个离散拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是() ① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X = 答案:①30、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是()① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =-③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠ 答案:④31、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X =③ 若A={12,x x },则()d A X A =- ④ 若12{,}A x x =,则()d A A = 答案:①32、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d =B ,则由B 产生的X 上的拓扑是( ) ① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }} ② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }} ④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }} 答案:①33、设X 是至少含有两个元素的集合,p X ∈,{|}{}G X p G φ=⊂∈⋃T 是X 的拓扑,则( )是T 的基.① {{,}|{}}B p x x X p =∈- ② {{}|}B x x X =∈③ {{,}|}B p x x X =∈ ④ {{}|{}}B x x X p =∈- 答案:③34、 设{,,}X a b c =,则下列X 的拓扑中( )以{,,{}}S X a φ=为子基.① { X , φ,{a },{a ,c }} ② {X , φ,{a }}③ { X , φ,{a },{b },{a ,b }} ④ {X ,φ }答案:②35、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭 答案:③36、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭 答案:④37、实数空间R 中的任一单点集是 ( )① 开集 ② 闭集 ③ 既开又闭 ④ 非开非闭 答案:②38、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( )①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A 答案:③39、在实数空间R 中,下列集合是闭集的是( )① 整数集 ② [)b a , ③ 有理数集 ④ 无理数集 答案:①40、在实数空间R 中,下列集合是开集的是( )① 整数集Z ② 有理数集③ 无理数集 ④ 整数集Z 的补集Z '答案:④41、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数是( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:④42、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个 答案:④43、已知X ={a ,b ,c },则X 上的含有4个元素的拓扑有( )个① 3 ② 5 ③ 7 ④ 9 答案:④44、设(,)T X 为拓扑空间,则下列叙述正确的为 ( )①T , T X φ∈∉ ② T ,T X φ∉∈③当T T '⊂时,T T U U '∈∈ ④ 当T T '⊂时,T T U U '∈∈ 答案:③45、在实数下限拓扑空间R 中,区间[,)a b 是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭 答案:③46、设X 是一个拓扑空间,,A B X ⊂,且满足()d A B A ⊂⊂,则B 是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭 答案:②47、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{2},{1,2}}φ=T ② {,,{1},{2},{1,2}}T X φ=③ {,,{1},{2}}T A φ= ④ {,,{1},{2}}T X φ= 答案:③48、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{1},{3},{1,3}}T φ= ② {,,{1}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ= 答案:②49、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2,3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{3},{2,3}}φ=T ② {,,{2},{3}}T A φ=③ {,,{2},{3},{2,3}}T X φ= ④ {,,{3}}T X φ= 答案:②50、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{1}}T φ= ② {,,{1,2}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ= 答案:①51、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( )① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,}T A φ=③ {,,{2}}T X φ= ④ {,,{1,2}}T X φ= 答案:②52、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,{},{1,3}}T X φ=③ {,,{3}}T X φ= ④ {,{3}}T φ= 答案:④53、设R 是实数空间,Z 是整数集,则R 的子空间Z 的拓扑为( )① {,}T Z φ= ② ()T P Z = ③ T Z = ④ {}T Z = 答案:②54、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.1P 是X 到1X 的投射,则1P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④55、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.2P 是X 到2X 的投射,则2P 是( ) ① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④56、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.3P 是X 到3X 的投射,则3P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④57、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.4P 是X 到4X 的投射,则4P 是( ) ① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④58、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.5P 是X 到5X 的投射,则5P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④59、设126X X X X =⨯⨯⨯是拓扑空间126,,,X X X 的积空间.6P 是X 到6X 的投射,则6P 是( )① 单射 ② 连续的单射③ 满的连续闭映射 ④ 满的连续开映射 答案:④60、设1X 和2X 是两个拓扑空间,12X X ⨯是它们的积空间,1A X ⊂,2B X ⊂,则有( ) ① A B A B ⨯≠⨯ ② A B A B ⨯=⨯ ③()A B A B ⨯≠⨯ ④ ()()()A B A B ∂⨯=∂⨯∂答案:②61、有理数集Q 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对 答案:①62、整数集Z 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①63、无理数集是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对答案:①64、设Y 为拓扑空间X 的连通子集,Z 为X 的子集,若Y Z Y ⊂⊂, 则Z 为( )①不连通子集 ② 连通子集 ③ 闭集 ④ 开集答案:②65、设12,X X 是平庸空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是平庸空间③ 平庸空间 ④ 不连通空间答案:③66、设12,X X 是离散空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是离散空间③ 平庸空间 ④ 连通空间答案:①67、设12,X X 是连通空间,则积空间12X X ⨯是( )① 离散空间 ② 不一定是连通空间③ 平庸空间 ④ 连通空间答案:④68、实数空间R 中的连通子集E 为( )① 开区间 ② 闭区间 ③区间 ④ 以上都不对答案:④69、实数空间R 中的不少于两点的连通子集E 为( )① 开区间 ② 闭区间 ③ 区间 ④ 以上都不对答案:③70、实数空间R 中的连通子集E 为( )① 开区间 ② 闭区间 ③ 区间 ④ 区间或一点答案:④71、下列叙述中正确的个数为( )(Ⅰ)单位圆周1S 是连通的; (Ⅱ){0}R -是连通的(Ⅲ)2{(0,0)}R -是连通的 (Ⅳ)2R 和R 同胚① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②二、填空题(每题1分)1、设{,}X a b =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=2、设{,}X a b =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{}}T X a b φ= 3、同胚的拓扑空间所共有的性质叫 ; 答案:拓扑不变性质4、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是___________. 答案: R5、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 答案: ({})U A x φ⋂-≠6、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ;答案:X7、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则A = ;答案:X8、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ;答案:X9、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则A = ;答案:X10、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{2}11、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:{1}12、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 答案:{1}13、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:φ14、设{,,}X a b c =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=15、设{,,}X a b c =,则X 的离散拓扑为 答案:{,,{},{},{},{,},{,},{,}}T X a b c a b a c b c φ=16、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{3},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的内部为 ;答案:{3}17、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{1},{3},{1,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{1}18、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集()f X 的一个同胚,则称映射f 是一个 .答案:嵌入19、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,如果它是一个满射,并且Y 的拓扑是对于映射f 而言的商拓扑,则称f 是一个 ;答案:商映射20、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个开集U 的象集()f U 是Y 中的一个开集,则称映射f 是一个 答案:开映射21、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个闭集U 的象集()f U 是Y 中的一个闭集,则称映射f 是一个 答案:闭映射22、若拓扑空间X 存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间23、若拓扑空间X 存在两个非空的开子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间24、若拓扑空间X 存在着一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个 答案:不连通空间25、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个 ; 答案:连通子集26、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它在任何一个连续映射下的象所具有,则称这个性质是一个 ;答案:在连续映射下保持不变的性质27、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它的任何一个商空间所具有,则称这个性质是一个 ;答案:可商性质28、若任意1n ≥个拓扑空间12,,,n X X X ,都具有性质P ,则积空间12n X X X ⨯⨯⨯也具有性质P ,则性质P 称为 ;答案:有限可积性质29、设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个 ;答案:不连通空间.三.判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( ) 答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:× 理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂; (2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而 U ∈T ’U ∈T 1, U ∈T ’U ∈T 2,故 U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√ 理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( )答案:√ 理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集, 所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-=,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( )答案:× 理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( )答案:√ 理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=( )答案:√理由:设X 是一个不连通空间,设,A B 是X 的两个非空的隔离子集使得A B X ⋃=,显然A B φ=,并且这时有:()()B B X B A B B B =⋂=⋂⋃⋂=从而B 是X 的一个闭子集,同理可证A 是X 的一个闭子集,这就证明了,A B 满足,A B A B X φ⋂=⋃=.8、若拓扑空间X 中存在一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个不连通空间( )√ 理由:这是因为若设A 是X 中的一个既开又闭的非空真子集,令B A '=,则,A B 都是X 中的非空闭子集,它们满足A B X ⋃=,易见,A B 是隔离子集,所以拓扑空间X 是一个不连通空.五.简答题(每题4分)1、设X 是一个拓扑空间,,A B 是X 的子集,且A B ⊂.试说明()()d A d B ⊂. 答案:对于任意()x d A ∈,设U 是x 的任何一个邻域,则有({})U A x φ⋂-≠,由于A B ⊂,从而({})({})U B x U A x φ⋂-⊃⋂-≠,因此()x d B ∈,故()()d A d B ⊂.2、设,,X Y Z 都是拓扑空间.:f X Y →, :g Y Z →都是连续映射,试说明:g f X Z →也是连续映射.答案:设W 是Z 的任意一个开集,由于:g Y Z →是一个连续映射,从而1()g W -是Y 的一个开集,由:f X Y →是连续映射,故11(())f g W --是X 的一开集,因此 111()()(())g f W f g W ---=是X 的开集,所以:g f X Z →是连续映射.3、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 是一个闭集,则A 的补集A '是一个开集. 答案:对于x A '∀∈,则x A ∉,由于A 是一个闭集,从而x 有一个邻域U 使得({})U A x φ⋂-=,因此U A φ⋂=,即U A '⊂,所以对任何x A '∈,A '是x 的一个邻域,这说明A '是一个开集.4、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 的补集A '是一个开集,则A 是一个闭集. 答案:设x A ∉,则x A '∈,由于A '是一个开集,所以A '是x 的一个邻域,且满足A A φ'⋂=,因此x A ∉,从而A A ⊃,即有A A =,这说明A 是一个闭集.5、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集]}2[],1[],0{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T .答案:]}}1[],0{[]},0{[,,{Y φ= T6、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集]}3[],2[],1{[=Y ,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=7、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[1],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[1]},{[1],[1]}}T Y φ=--8、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔)1,(,-∞∈y x 或者)2,1[,∈y x 或者),2[,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[2],[1],[2]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[2]},{[2],[1]}}T Y φ=--9、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[3]}Y =,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[3]},{[2],[3]}}T Y φ=10、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[0],[2],[4]}Y =,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[4]},{[2],[4]}}T Y φ=11、在实数空间R 中给定如下等价关系:~x y ⇔]1,(,-∞∈y x 或者]2,1(,∈y x 或者),2(,+∞∈y x设在这个等价关系下得到的商集{[1],[2],[4]}Y =-,试写出Y 的商拓扑T . 答案:{,,{[4]},{[2],[4]}}T Y φ=六、证明题(每题8分)1、设:f X Y →是从连通空间X 到拓扑空间Y 的一个连续映射.则()f X 是Y 的一个连通子集. 证明:如果()f X 是Y 的一个不连通子集,则存在Y 的非空隔离子集,A B 使得()f X A B =⋃ …………………………………………… 3分于是11(),()f A f B --是X 的非空子集,并且:111111111(()())(()())(()())(()())(()())f A f B f B f A f A f B f B f A f A B A B φ---------⋂⋃⋂⊂⋂⋃⋂=⋂⋃⋂=所以11(),()f A f B --是X 的非空隔离子集 此外,1111()()()(())f A f B f A B f f X X ----⋃=⋃==,这说明X 不连通,矛盾.从而()f X 是Y 的一个连通子集. ………………………… 8分2、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集, 证明: 如果A 和B 是X 的两个无交的开集使得B A Y ⋃⊂,则或者A Y ⊂,或者B Y ⊂.证明:因为B A ,是X 的开集,从而Y B Y A ⋂⋂,是子空间Y 的开集.又因B A Y ⋃⊂中,故)()(Y B Y A Y ⋂⋃⋂= ………………… 4分由于Y 是X 的连通子集,则Y B Y A ⋂⋂,中必有一个是空集. 若Φ=⋂Y B ,则A Y ⊂;若Φ=⋂Y A ,则B Y ⊂………………… 8分3、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集, 证明: 如果A 和B 是X 的两个无交的闭集使得B A Y ⋃⊂,则或者A Y ⊂,或者B Y ⊂.证明:因为B A ,是X 的闭集,从而Y B Y A ⋂⋂,是子空间Y 的闭集.又因B A Y ⋃⊂中,故)()(Y B Y A Y ⋂⋃⋂= ………………… 4分由于Y 是X 的连通子集,则Y B Y A ⋂⋂,中必有一个是空集. 若Φ=⋂Y B ,则A Y ⊂;若Φ=⋂Y A ,则B Y ⊂………………… 8分4、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个连通子集. 证明:若Z 是X 的一个不连通子集,则在X 中有非空的隔离子集,A B 使得Z A B =⋃.因此Y A B ⊂⋃ ………………………………… 3分由于Y 是连通的,所以Y A ⊂或者Y B ⊂,如果Y A ⊂,由于Z Y A ⊂⊂,所以Z B A B φ⋂⊂⋂=,因此 B Z B φ=⋂=,同理可证如果Y B ⊂,则A φ=,均与假设矛盾.故Z 也 是X 的一个连通子集. …………………………………………………………………… 8分5、设{}Y γγ∈Γ是拓扑空间X 的连通子集构成的一个子集族.如果Y γγφ∈Γ≠,则Y γγ∈Γ是X 的一个连通子集.证明:若Y γγ∈Γ是X 的一个不连通子集.则X 有非空的隔离子集,A B 使得Y A B γγ∈Γ=⋃………………………………………… 4分任意选取x Y γγ∈Γ∈,不失一般性,设x A ∈,对于每一个γ∈Γ,由于Y γ连通,从而Y Aγγ∈Γ⊂及B φ=,矛盾,所以Y γγ∈Γ是连通的. ………………………………………… 8分6、设A 是拓扑空间X 的一个连通子集,B 是X 的一个既开又闭的集合.证明:如果A B φ⋂≠,则A B ⊂.证明:若B X =,则结论显然成立.下设B X ≠,由于B 是X 的一个既开又闭的集合,从而A B ⋂是X 的子空间A 的一个既开又闭的子集………………………………… 4分由于A B φ⋂≠及A 连通,所以A B A ⋂=,故A B ⊂.………… 8分7、设A 是连通空间X 的非空真子集. 证明:A 的边界()A φ∂≠.证明:若()A φ∂=,由于()A A A --'∂=⋂,从而()()()()A A A A A A A A A A φ------'''''=⋂=⋂⋂⋃=⋂⋃⋂,故, A A '是X 的隔离子集 ………………………………………… 4分 因为A 是X 的非空真子集,所以A 和A '均非空,于是X 不连通,与题设矛盾.所以()A φ∂≠. ……………………………………………… 8分。
福师大点集拓扑学练习题答案

练习(第二章)参考答案:一、判断题(每小题2分)1、集合X 的一个拓扑有不只一个基,一个基也可以生成若干个拓扑( × )2、拓扑空间中任两点的距离就是无意义的、( √ )3、实数集合中的开集,只能就是开区间,或若干个开区间的并、( × )4、T 1、T 2就是X 的两个拓扑,则T 1UT 2就是一个拓扑、( × )5、平庸空间中任一个序列均收敛,且收敛于任一个点。
( √ )6、从(X,T 1)到(X,T 2)的恒同映射必就是连续的。
( × )7.从离散空间到拓扑空间的任何映射都就是连续映射( √ )8.设12, T T 就是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定就是集合X 的拓扑( × )9、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都就是连续映射( √ )10、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( √ )11、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( × )12、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( √ )二.填空题:(每空格3分)1、X=Z +,T={Z 1,Z 2,…Z n …},其中Z n ={n,n+1,n+2,…},则包含3的所有开集为321,,Z Z Z包含3的所有闭集为,...,,,/6/5/41Z Z Z Z包含3的所有邻域为3321}1{,,,Z Z Z Z ⋃设A={1,2,3,4,5}则A 的导集为{1,2,3,4}A 的闭包为{1,2,3,4,5}2、设X 为度量空间,x ∈X,则d({x})=∅3、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集就是____ R ____、4、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 ;答案: ({})U A x φ⋂-≠5、设A 就是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ; A = ;答案:X ;X6、设A 就是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ; A = ;答案:X ;X7、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,2}A = 的内部为 ;答案:{2}三、单项选择题(每题2分)1、已知{,,,,}X a b c d e =,下列集族中,( )就是X 上的拓扑、① {,,{},{,},{,,}}X a a b a c e φ=T② {,,{,,},{,,},{,,,}}X a b c a b d a b c e φ=T③ {,,{},{,}}X a a b φ=T④ {,,{},{},{},{},{}}X a b c d e φ=T答案:③2、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则}{b =( )①φ ② X ③ {}b ④ {,,}b c d答案:④3、已知{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{}}X a φ=T ,则{}a =( )①φ ② X ③ {,}a b ④ {,,}b c d答案:②4、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:②5、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3答案:③6、在实数空间中,有理数集Q 的内部Q o 就是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R答案:①7、在实数空间中,有理数集Q 的边界()Q ∂就是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R答案:④8、在实数空间中,整数集Z 的内部Z o 就是( )① φ ② Z ③ R -Z ④ R答案:①9、在实数空间中,整数集Z 的边界()Z ∂就是( )① φ ② Z ③ R -Z ④ R答案:②10、在实数空间中,区间[0,1)的边界就是( )① φ ② [0,1] ③ {0,1} ④ (0,1)答案:③11、设X 就是一个拓扑空间,A ,B 就是X 的子集,则下列关系中错误的就是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A =答案: ③12、已知X 就是一个离散拓扑空间,A 就是X 的子集,则下列结论中正确的就是( )① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X =答案:①13、已知X 就是一个平庸拓扑空间,A 就是X 的子集,则下列结论中不正确的就是( )① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =-③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠答案:④14、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d =B ,则由B 产生的X 上的拓扑就是( )① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }}② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }}④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }}答案:①15、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:③16、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭答案:④17、实数空间R 中的任一单点集就是 ( )① 开集 ② 闭集 ③ 既开又闭 ④ 非开非闭答案:②18、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( )①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A答案:③19、在实数空间R 中,下列集合就是闭集的就是( )① 整数集 ② [)b a , ③ 有理数集 ④ 无理数集答案:①20、在实数空间R 中,下列集合就是开集的就是( )① 整数集Z ② 有理数集③ 无理数集 ④ 整数集Z 的补集Z '答案:④21、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数就是() ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4答案:④22、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个答案:④23、在实数下限拓扑空间R 中,区间[,)a b 就是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既就是开集又就是闭集 ④ 非开非闭答案:③24、设X 就是一个拓扑空间,,A B X ⊂,且满足()d A B A ⊂⊂,则B 就是( )① 开集 ② 闭集 ③ 既就是开集又就是闭集 ④ 非开非闭答案:②四、证明题(52分):1. 设X 有拓扑i ni n T T T T 121,,...,=⋂⇒也就是拓扑、证:in i T A i T A i i n i i n i i i i n i in i i T A n i T A n i T T T T T B A n i T B A n i T B A T B A T X n i T X 1~~1111,...1,,...1,~,~)3(,...1,....1,,,,)2(,,,...2,1,,)1(=∈∈====⋂∈⋃⇒=∈⋃⇒=⊂⇒⋂⊂∀⋂∈⋂⇒=∈⋂⇒=∈∴⋂∈∀⋂∈∅∴=∈∅Θ 所以i n i T 1=⋂也就是拓扑、2、度量空间中收敛序列的极限就是唯一的、证:设+∈Z i i x }{→x , +∈Z i i x }{→y,则B(x,ρ(x,y)/3)∩B(y,ρ(x,y)/3)=∅、对于B(x,ρ(x,y)/3),存在1N >0,当i>1N 时有∈i x B(x,ρ(x,y)/3)对于B(y,ρ(x,y)/3),存在2N >0,当i>2N 时有∈i x B(y,ρ(x,y)/3)取N=max{1N ,2N },则当i>N 时有∈i x B(x,ρ(x,y)/3)∩B(y,ρ(x,y)/3)与B(x,ρ(x,y)/3)∩B(y,ρ(x,y)/3)=∅、矛盾3、设X 就是一个拓扑空间,B 就是一个基,x ∈X,则B x ={B ∈B|x ∈B}就是点x 处的一个邻域基、见P 、82 定理2、6、74、在欧氏平面R 2中令Y={(0,y)|y ∈R}∪{(x,0)|x ∈R},证明:Y 与实数空间R 不同胚、(提示:用反证法)证:设Y 与实数空间R 同胚、则仍有Y-{0,0}与R-{0}同胚、但Y-{0,0}有四个连通分支,而R-{0}却只有两个连通分支、而连通性就是拓扑不变的,得到矛盾、所以Y 与实数空间R 不同胚、。
河南工业大学理学院谢萍丽老师点集拓扑学试题(含答案)

点集拓扑学练习题一、单项选择题1、设{,,}X a b c =,下列集族中,( ② )是X 上的拓扑.① {,,{},{,},{}}X a a b c φ=T ② {,,{},{,},{,}}X a a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T2、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X b c a b φ=T ② {,,{},{},{,},{,}}X a b a b a c φ=T③ {,,{},{},{,}}X a b a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T 答案:②3、设{,,}X a b c =,下列集族中,( )是X 上的拓扑.① {,,{},{},{,}}X a b b c φ=T ② {,,{,},{,}}X a b b c φ=T③ {,,{},{,}}X a a c φ=T ④ {,,{},{},{}}X a b c φ=T 答案:③4、设{,,,}X a b c d =,拓扑{,,{},{,,}}X a b c d φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集个数( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②5、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{,}}X a b c φ=T ,则X 的既开又闭的非空真子集的个数为( ) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②6、设{,}X a b =,拓扑{,,{}}X b φ=T ,则X 的既开又闭的子集的个数为( )① 0 ② 1 ③ 2 ④ 3 答案:③7、设{,,}X a b c =,拓扑{,,{},{},{,},{,}}X a b a b b c φ=T ,X 的既开又闭的非空真子集个数( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:②8、在实数空间中,有理数集Q 的边界()Q ∂是( )① φ ② Q ③ R -Q ④ R 答案:④9、在实数空间中,区间[0,1)的部是( )① φ ② [0,1] ③ {0,1} ④ (0,1) 答案:④10、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中错误的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B ⋃=⋃③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A = 答案: ③11、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()()()d A B d A d B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ A A = 答案: ①12、设X 是一个拓扑空间,A ,B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( )① ()d A B A B ⋃=⋃ ② A B A B -=-③ ()()()d A B d A d B ⋂=⋂ ④ (())()d d A A d A ⊂⋃ 答案: ④13、已知X 是一个离散拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是() ① ()d A φ= ② ()d A X A =-③ ()d A A = ④ ()d A X = 答案:①14、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是() ① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X A =-③ 若A={12,x x },则()d A X = ④ 若A X ≠, 则()d A X ≠ 答案:④15、已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是() ① 若A φ=,则()d A φ= ② 若0{}A x =,则()d A X =③ 若A={12,x x },则()d A X A =- ④ 若12{,}A x x =,则()d A A = 答案:①16、设{,,,}X a b c d =,令{{,,},{},{}}a b c c d =B ,则由B 产生的X 上的拓扑是()① { X ,φ,{c },{d },{c ,d },{a ,b ,c }} ② {X ,φ,{c },{d },{c ,d }}③ { X ,φ,{c },{a ,b ,c }} ④ { X ,φ,{d },{b ,c },{b ,d },{b ,c ,d }} 答案:①17、设X 是至少含有两个元素的集合,p X ∈,{|}{}G X p G φ=⊂∈⋃T 是X 的拓扑,则( )是T 的基.① {{,}|{}}B p x x X p =∈- ② {{}|}B x x X =∈③ {{,}|}B p x x X =∈ ④ {{}|{}}B x x X p =∈- 答案:③18、 设{,,}X a b c =,则下列X 的拓扑中( )以{,,{}}S X a φ=为子基.① { X , φ,{a },{a ,c }} ② {X , φ,{a }}③ { X , φ,{a },{b },{a ,b }} ④ {X ,φ }答案:②19、离散空间的任一子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭 答案:③20、平庸空间的任一非空真子集为( )① 开集 ② 闭集 ③ 即开又闭 ④ 非开非闭 答案:④21、实数空间R 的子集A ={1,21,31 ,41,……},则A =( ) ①φ ② R ③ A ∪{0} ④ A 答案:③22、已知{1,2,3}X =上的拓扑{,,{1}}T X φ=,则点1的邻域个数是( )① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 答案:④23、已知{,}X a b =,则X 上的所有可能的拓扑有( )① 1个 ② 2个 ③ 3个 ④ 4个 答案:④24、已知X ={a ,b ,c },则X 上的含有4个元素的拓扑有( )个① 3 ② 5 ③ 7 ④ 9 答案:④25、设(,)T X 为拓扑空间,则下列叙述正确的为 ( )①T , T X φ∈∉ ② T ,T X φ∉∈③当T T '⊂时,T T U U '∈∈U ④ 当T T '⊂时,T T U U '∈∈I 答案:③ 26、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1,2}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{2},{1,2}}φ=T ② {,,{1},{2},{1,2}}T X φ=③ {,,{1},{2}}T A φ= ④ {,,{1},{2}}T X φ= 答案:③27、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{1}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{1}}T φ= ② {,,{1,2}}T A φ=③ {,,{1},{3},{1,3}}T X φ= ④ {,,{1}}T X φ= 答案:①28、设{1,2,3}X =,{,,{1,2},{1,3},{1},{2}}T=X φ是X 的拓扑,{3}A =,则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① {,{2},{1,2}}T φ= ② {,{},{1,3}}T X φ=③ {,,{3}}T X φ= ④ {,{3}}T φ= 答案:④29、有理数集Q 是实数空间R 的一个( )① 不连通子集 ② 连通子集③ 开集 ④ 以上都不对 答案:①30、设Y 为拓扑空间X 的连通子集,Z 为X 的子集,若Y Z Y ⊂⊂, 则Z 为( )①不连通子集 ② 连通子集 ③ 闭集 ④ 开集答案:②二、填空题1、设{,}X a b =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=2、设{,}X a b =,则X 的离散拓扑为 ;答案:{,,{},{}}T X a b φ=3、同胚的拓扑空间所共有的性质叫 ; 答案:拓扑不变性质4、在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是___________. 答案: R5、)(A d x ∈当且仅当对于x 的每一邻域U 有 答案: ({})U A x φ⋂-≠6、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则()d A = ;答案:X7、设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则A = ;答案:X8、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则()d A = ;答案:X9、设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则A = ;答案:X10、设{,,}X a b c =,则X 的平庸拓扑为 ;答案:{,}T X φ=11、设{,,}X a b c =,则X 的离散拓扑为 答案:{,,{},{},{},{,},{,},{,}}T X a b c a b a c b c φ=12、设{1,2,3}X =,X 的拓扑{,,{2},{3},{2,3}}T X φ=,则X 的子集{1,3}A = 的部为 ;答案:{3}13、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集()f X 的一个同胚,则称映射f 是一个 .答案:嵌入14、:f X Y →是拓扑空间X 到Y 的一个映射,如果它是一个满射,并且Y 的拓扑是对于映射f 而言的商拓扑,则称f 是一个 ;答案:商映射15、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个开集U 的象集()f U 是Y 中的一个开集,则称映射f 是一个 答案:开映射16、设,X Y 是两个拓扑空间,:f X Y →是一个映射,若X 中任何一个闭集U 的象集()f U 是Y 中的一个闭集,则称映射f 是一个 答案:闭映射17、若拓扑空间X 存在两个非空的开子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=,则X 是一个 ;答案:不连通空间18、设Y 是拓扑空间X 的一个连通子集,Z X ⊂满足Y Z Y ⊂⊂,则Z 也是X 的一个 ; 答案:连通子集19、设X 是一个拓扑空间,如果X 中有两个非空的隔离子集,A B ,使得A B X ⋃=,则称X 是一个 ;答案:不连通空间.三.判断1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( ) 答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:×理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂;(2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而Y U ∈T ’U ∈T 1, Y U ∈T ’U ∈T 2,故Y U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( )答案:√理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集,所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-=I ,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( )答案:× 理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( )答案:√ 理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.四. 名词解释1.同胚映射 答案:设X 和Y 是两个拓扑空间.如果:f X Y →是一个一一映射,并且f 和1:f Y X -→ 都是连续映射,则称f 是一个同胚映射或同胚.2、集合A 的聚点 答案:设A 是拓扑空间X 的一个子集,如果x X ∈的每一个邻域U 中都有A 中异于x 的点,即({})U A x -≠ΦI ,则称点x 是集合A 的一个凝聚点。
点集拓扑学试题(含答案)

点集拓扑学试题(含答案)work Information Technology Company.2020YEAR三.判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、.从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射( ) 答案:√理由:设X 是离散空间,Y 是拓扑空间,:f X Y →是连续映射,因为对任意A Y ⊂,都有1)f A X -⊂(,由于X 中的任何一个子集都是开集,从而1()f A -是X 中的开集,所以:f X Y →是连续的.2、设12, T T 是集合X 的两个拓扑,则12 T T ⋂不一定是集合X 的拓扑( )答案:× 理由:因为(1)12, T T 是X 的拓扑,故∈φ,X T 1,∈φ,X T 2,从而∈φ,X 12 T T ⋂; (2)对任意的∈B A ,T 1⋂T 2,则有∈B A ,T 1且∈B A ,T 2,由于T 1, T 2是X 的拓扑,故∈⋂B A T 1且∈⋂B A T 2,从而∈⋂B A T 1⋂T 2;(3)对任意的21T T T ⋂⊂',则21,T T T T ⊂'⊂',由于T 1, T 2是X 的拓扑,从而 U ∈T ’U ∈T 1, U ∈T ’U ∈T 2,故 U ∈T ’U ∈ T 1⋂T 2;综上有T 1⋂T 2也是X 的拓扑.3、从拓扑空间X 到平庸空间Y 的任何映射都是连续映射( )答案:√ 理由:设:f X Y →是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有,Y φ,易知它们在f 下的原象分别是,X φ,均为X 中的开集,从而:f X Y →连续.4、设A 为离散拓扑空间X 的任意子集,则()d A φ= ( )答案:√理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集,所以{}p 是X 的开子集,且有{}{}()p A p φ-=,即()p d A ∉,从而 ()d A φ=.5、设A 为平庸空间X (X 多于一点)的一个单点集,则()d A φ= ( )答案:× 理由:设{}A y =,则对于任意,x X x y ∈≠,x 有唯一的一个邻域X ,且有()y X A x ∈⋂-,从而()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,但对于y 的唯一的邻域X ,有()X A y φ⋂-=,所以有()d A X A φ=-≠.6、设A 为平庸空间X 的任何一个多于两点的子集,则()d A X = ( )答案:√ 理由:对于任意,x X ∈因为A 包含多于一点,从而对于x 的唯一的邻域X ,且有()X A x φ⋂-≠,因此x 是A 的一个凝聚点,即()x d A ∈,所以有()d A X =.7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集,A B ,使得,A B A B X φ⋂=⋃=( )答案:√理由:设X 是一个不连通空间,设,A B 是X 的两个非空的隔离子集使得A B X ⋃=,显然A B φ=,并且这时有:()()B B X B A B B B =⋂=⋂⋃⋂=从而B 是X 的一个闭子集,同理可证A 是X 的一个闭子集,这就证明了,A B 满足,A B A B X φ⋂=⋃=.8、若拓扑空间X 中存在一个既开又闭的非空真子集,则X 是一个不连通空间( )√ 理由:这是因为若设A 是X 中的一个既开又闭的非空真子集,令B A '=,则,A B 都是X 中的非空闭子集,它们满足A B X ⋃=,易见,A B 是隔离子集,所以拓扑空间X 是一个不连通空.五.简答题(每题4分)1、设X 是一个拓扑空间,,A B 是X 的子集,且A B ⊂.试说明()()d A d B ⊂. 答案:对于任意()x d A ∈,设U 是x 的任何一个邻域,则有({})U A x φ⋂-≠,由于A B ⊂,从而({})({})U B x U A x φ⋂-⊃⋂-≠,因此()x d B ∈,故()()d A d B ⊂.2、设,,X Y Z 都是拓扑空间.:f X Y →, :g Y Z →都是连续映射,试说明:g f X Z →也是连续映射.答案:设W 是Z 的任意一个开集,由于:g Y Z →是一个连续映射,从而1()g W -是Y 的一个开集,由:f X Y →是连续映射,故11(())f g W --是X 的一开集,因此111()()(())g f W f g W ---=是X 的开集,所以:g f X Z →是连续映射.3、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 是一个闭集,则A 的补集A '是一个开集. 答案:对于x A '∀∈,则x A ∉,由于A 是一个闭集,从而x 有一个邻域U 使得({})U A x φ⋂-=,因此U A φ⋂=,即U A '⊂,所以对任何x A '∈,A '是x 的一个邻域,这说明A '是一个开集.4、设X 是一个拓扑空间,A X ⊂.试说明:若A 的补集A '是一个开集,则A 是一个闭集.答案:设x A ∉,则x A '∈,由于A '是一个开集,所以A '是x 的一个邻域,且满足A A φ'⋂=,因此x A ∉,从而A A ⊃,即有A A =,这说明A 是一个闭集.Authorware一、判断题1、Authorware 中设计窗口描述2、移动图标制作动画3、擦出图标的内容4、几何画板中的动画5、关于交互结构的描述6、显示图标的工具面板的描述7、8、显示图标层的描述9、10、显示图标的描述11、关于标志旗的描述12、系统变量的描述(计算图标)13、声音图标的描述14、显示图标中的对象排列二、单项选择1、定义的简称(缩写)2、移动图标的使用3、图标功能的描述4、5.、10、图标的操作(创建,编辑)6、交互结构,交互分支7、文本输入交互8、几何画板常见菜单9、计算图标的使用11、群组图标的操作12、显示模式(模式工具)13、图标操作14、显示图标操作15、交互16、交互17、显示图标中工具箱的操作18、图标的操作三、多项原则移动图标、交互四、填空题1、图标的名称(7-8)2、几何画板(几何变换)(移动,旋转)3、显示图标工具箱中的名称4、移动图标5中类型5、计算图标中运算符的使用五、简答题1、关于移动2、交互结构3、集合画板4、编程一、判断题1、如果为视频文件额外配置声音,那么须用声音图标和电影图标。
试卷1答案

点集拓扑试题样卷1卷参考答案一、单项选择题1、 ②2、④3、②4、④5、④6、 ③7、②8、④9、③ 10、④ 二、填空题1、{,}TX φ= 2、可分空间 3、3T 空间 4、有限可积性质5、商映射 三、名词解释1、是一个拓扑空间,每一个映射:S Z X +→叫做X中的一个序列.2、一个拓扑空间如果在它的每一点处有一个可数邻域基,则称这个拓扑空间是一个满足第一可数性公理的空间,简称为1 A 空间.3、设X 是一个拓扑空间,如果X 中的任何一个点和任何一个不包含这个点的闭集都各自有一个开邻域,它们互不相交,则称X 是正则空间.4、设X 是一个拓扑空间.如果X 的每一个开覆盖都有一个有限子覆盖,则称拓扑空间X 是一个紧致空间.5、设X 和Y 是两个拓扑空间.如果:f X Y →是一个一一映射,并且f和1:f Y X -→ 都是连续映射,则称f是一个同胚映射或同胚.四、证明题 1、证明:如果()f X 是Y的一个不连通子集,则存在Y的非空隔离子集,A B使得()f X A B =⋃ …………………………………………… 3分于是11(),()f A f B --是X的非空子集,并且:111111111(()())(()())(()())(()())(()())f A f B f B f A f A f B f B f A f A B A B φ---------⋂⋃⋂⊂⋂⋃⋂=⋂⋃⋂= 所以11(),()f A f B --是X的非空隔离子集 此外,1111()()()(())f A f B f A Bf f X X ----⋃=⋃==,这说明X 不连通,矛盾.从而()f X 是Y的一个连通子集. ………………………… 6分2、证明:若X 满足第一可数公理,则在Xx ∈处,有一个可数的邻域基,设为V x ,因为X 是可数补空间,因此对x y X y ≠∈∀,,}{y X -是x 的一个开邻域,从而x y V V ∈∃ ,使得}{y X V y -⊂.于是'⊂y V y }{, …………………………………………………3分 由上面的讨论我们知道:}{}{}{}{y X y yx X y V y x X -∈-∈'⊂=-因为}{x X -是一个不可数集,而}{x X y uV -∈' 是一个可数集,矛盾.从而X 不满足第一可数性公理. ………………………………6分 3、证明:若极限点不唯一,不妨设1lim ii x y →∞=,2lim i i x y →∞=,其中12y y ≠,由于X是2T 空间,故1y 和2y 各自的开邻域,U V ,使得U V φ⋂=.因1lim i i x y →∞=,故存在10N >,使得当1i N >时,i x U ∈;同理存在20N >,使得当2i N >时,i x V ∈.…………………………………………3分 令12max{,}NN N =,则当i N >时,i x U V ∈⋂,从而U V φ⋂≠,矛盾,故{}i x 的极限点唯一. ………………………………6分4、证明:设C 是4T 空间X 中的一个连通子集,如果C 不只包含一个点,任意选取,,x y C x y ∈≠.对于4T 空间X 中的两个无交的闭集{},{}x y ,应用Urysohn 引理可见,存在一个连续映射:[0,1]f X →,使得()0f x =和()1f y =.………………………………………3分由于C 是X的一个连通子集,从而()f C 连通,由于0,1()f C ∈,所以()[0,1f C =,由于[0,1]是一个不可数集,所以C也是一个不可数集. ……………………………………………………………6分5、证明:设A 是任意一个由X 中的开集构成的Y 的覆盖,因此A 也是A 的一个覆盖,由于A 是X 的紧致子集,从而A 有有限个成员n A A ,,1 使得 ni i A A 1=⊃. …………………………………3分由于A 是正则空间的紧致子集,从而A 有一个开邻域U ,使得 ni iA U1=⊂,从而有YA A ni i ⊃⊃= 1,从而A 有有限子覆盖},,{1n A A ,因此Y 是X 的一个紧致子集. ………………6分。
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点集拓扑学练习题一、单项选择题(每题1分)1、已知X {a,b,c,d,e},下列集族中,( )是X上的拓扑•① T {X, ,{a},{ a,b},{ a,c,e}} ② T {X, ,{ a,b, c},{ a,b,d},{ a,b, c,e}}③ T {X, ,{a},{a,b}} ④ T {X, ,{a},{ b},{ c},{ d},{ e}} 答案:③2、设X {a,b,c},下列集族中,( )是X上的拓扑•①T {X, ,{a},{ a,b},{ c}} ②T {X, ,{a},{ a,b},{ a,c}}③T {X, ,{a},{ b},{ a,c}} ④T {X, ,{a},{ b},{ c}} 答案:②3、已知X {a,b,c,d},下列集族中,' ( )是X上的拓扑•①T {X, ,{a},{ a, b},{ a,c,d}} ②T {X, ,{a,b,c},{ a,b, d}}③T {X, ,{a},{ b},{ a,c,d}} ④T {X, ,{a},{b}} 答案:①4、设X {a, b, c},下列集族中,()是X上的拓扑.①T {X, ,{b},{ c},{ a,b}} ②T {X, ,{a},{ b},{ a,b},{ a,c}}③T {X, ,{a},{ b},{ a,c}} ④T {X, ,{a},{ b},{ c}} 答案:②5、已知汨X {a,b,c,d},下列集:族中,(()是X上的拓扑•①T {X, ,{a,b},{ a,c,d}} ②T {X, ,{a,b},{ a,c, d}}③T {X, ,{a},{ b},{ a,c,d}} ④T {X, ,{a},{ c},{ a,c}} 答案:④6、设X {a, b, c},下列集族中,( )是X上的拓扑•①T {X, ,{a},{ b},{ b,c}} ②T {X, ,{a,b},{ b, c}}③T {X, ,{a},{a,c}} ④T {X, ,{a},{b},{c}} 答案:③7、已知X {a,b,c,d},拓扑T {X, ,{a}},贝U{b}=()①©②X ③{b} ④{b, c, d} 答案:④8、已知X {a,b,c,d},拓扑T {X, ,{a}},则{b,c,d}=()① ②Q ③R -Q ④R 答案:①20、在实数空间中,有理数集Q 的边界(Q )是( )① ②Q ③R -Q ④R 答案:④9、 已知X {a,b},拓扑T ①© ②X ③{a} 10、 已知X {a,b},拓扑T①© ②X ③{a} 11、 已知 X {a,b,c,d},拓扑 T①© ②X ③{a,b}12、 已知 X {a,b,c,d},拓扑 T①© ②X ③{a,c}{X, ,{a}},则{a}=()④{b}{X, ,{a}},则{b}=()④{b}{X, ,{a}},则面=()④{b, c,d} 答案:②{X, ,{a}},则® =()④{b,c, d} 答案:④答案:②答案:④13、设X {a,b,c,d},拓扑T {X, ,{a},{ b,c,d}},则X 的既开又闭的非空真子集个数①1 ②2 ③3④-14、设 X {a,b,c} ,拓扑T{X, ①1 ②2 ③3 ④- 15、设 X {a,b,c} ,拓扑T{X, ①0 ②1③2 ④316、设 X {a,b}, 拓扑T{X,①0 ②1③2 ④317、设 X {a,b}, 拓扑T {X,①1 ②2 ③3 ④4答案:②,{a},{ b,c}},则X 的既开又闭的非空真子集的个数为答案:②,{b},{ b,c}},则X 的既开又闭的非空真子集的个数为答案:①,{b}},则X 的既开又闭的子集的个数为(答案:③,{ a},{ b}},则X 的既开又闭的子集的个数为(答案:④{X, ,{a},{ b},{ a,b},{ b,c}} , X 的既开又闭的非空真子集个数④4 答案:②19、 在实数空间中, 有理数集Q 的内部Q °是(18、设 X {a,b,c},拓扑 T 4 4① ②Z ③R-Z ④R 答案:① 22、在实数空间中,整数集Z 的边界(Z )是( ) ① ②Z ③R-Z ④R 答案:② 23、 在实数空间中,区间 ① ②[0,1]24、 在实数空间中,区间 ① ②[2,3] 25、 在实数空间中,区间 ① ②[0,1][0,1)的边界是( ) ③{0,1} ④(0,1) [2,3)的边界是( ) ③{2,3} ④(2,3) [0,1)的内部是( ) ③{0,1} ④(0,1) 答案:③答案:③答案:④26、设X 是一个拓扑空间,A, B 是X 的子集,则下列关系中错误的是(① d(A B) d(A) d(B) ③ d(A B) d(A) d(B) 答案:③27、设X 是一个拓扑空间, A, B 是X 的子集,则下列关系中正确的是(d(A B) d(A) d(B) d(A B) d(A) d(B)答案:①A, B 是X 的子集,则下列关系中正确的是( ① d(A B) A B ③ d(A B) d(A) d(B)④ 29、 已知 X 是- 一个离散拓扑空间, ① d(A) ② d(A) ③ d(A) A ④ d(A) 30、 已知 X 是-一个平庸拓扑空间,① 若A ,则ld(A)设X 是一个拓扑空间, 28、 ② A B A B X③若 A={X 1,X 2},则 d(A) XX A④ d(d(A)) A d(A)答案:④A 是X 的子集,则下列结论中正确的是答案:①A 是X 的子集,则下列结论中不正确的是(②若 A {X 。
},则 d(A) X A ④若A X ,则d (A ) X答案:④31、 已知X 是一个平庸拓扑空间,A 是X 的子集,则下列结论中正确的是( )①若A ,则d (A ) ②若A {X 。
},则d (A ) X③若人={为也},则d (A ) X A ④若A {x 「X 2},则d (A ) A答案:①32、 设 X {a,b,c,d},令 B{{ a,b,c},{ c},{ d}},则由 B 产生的 X 上的拓扑是()①{ X, ,{ c},{ d},{ c, d},{a, b, c}} ②{ X , ,{ c},{ d},{ c, d}}③{ X,,{ c},{ a, b,c}}④{ X, ,{ d},{ b, c},{ b, d},{ b, c, d}} 答案:①33、 设X 是至少含有两个元素的集合,p X , T {G X |p G} { }是X 的拓扑,则() 是T 的基.① B {{ p,x}| x X {p}}② B {{ x}| x X}36、 平庸空间的任一非空真子集为()①开集 ②闭集 ③即开又闭 ④非开非闭答案:④37、 实数空间R 中的任一单点集是()①开集 ②闭集 ③既开又闭 ④非开非闭答案:②3&1 实数空间R 的子集A ={1,, 1 1JJ},则 A -()2 34①© ②R ③A U {0} ④A 答案:③ 39、在实数空间R 中,下列集合是闭集的是( ) ①整数集 ②a,b ③有理数集 ④无理数集答案:①40、 在实数空间R 中,下列集合是开集的是( )①整数集Z ②有理数集③无理数集 ④整数集Z 的补集Z 答案:④34、 设X{a,b,c},则下列X 的拓扑中()以S {X, ,{a}}为子基①{ X, ,{ a},{ a,c}} ②{ X,,{ a}} ③{ X,,{ a},{ b},{ a, b}} ④{ X,}答案:②35、离散空间的任一子集为() ①开集②闭集③即开又闭④ 非开非闭 答案:③③ B {{ p,x}| x X}④ B {{ x}| x X {p}}答案:③41、已知X {1,2,3}上的拓扑T {X, ,{1}},则点1的邻域个数是()①1 ②2 ③3 ④4 答案:④44、设(X,T )为拓扑空间,则下列叙述正确的为46、设X 是一个拓扑空间,代B X ,且满足d(A) B A ,则B 是(),X,{1,2},{1,3},{1},{2}}是X 的拓扑,A {1,3},则X 的子空间A 的拓扑为( ) ① T { ,{1},{3},{ 1,3}}② T { ,A,{1}}③ T { ,X,{1},{3},{ 1,3}}④ T { ,X,{1}}答案:②49、 设 X {1,2,3}, T={ ,X,{1,2},{1,3},{1},{2}}是 X 的拓扑,A {2,3},则 X 的子空间 A 的拓扑为( ) ① T { ,{3},{2,3}}② T { ,A,{2},{3}}③ T { ,X,{2},{3},{2,3}}④ T { ,X,{3}}答案:②50、 设 X {1,2,3}, T={ ,X,{1,2},{1,3},{1},{2}}是 X 的拓扑,A {1},则X 的子空间 A 的拓扑为()① T{ ,{1}}② T {,A,{1,2}}③ T { ,X,{1},{3},{ 1,3}} ④ T { ,X,{1}}答案:①51、 设 X {1,2,3} ,T={ ,X,{1,2},{1,3},{1},{2}}是 X 的拓扑,A {2},则 X 的子空间 A 的拓扑为( ) ① T { ,{2},{ 1,2}} ② T { ,A}① 1 43、 ① 3 个 ② 2 个 ③ 3 个 ④ 4 个 已知X ={a, b, c},则X 上的含有4个元素的拓扑有 ② 5 ③ 7 ④ 9③ 3个 答案:④ )个 答案:④① X T , T③当T T 时,U UT时,IUT答案:③45、在实数下限拓扑空间 R 中,区间[a, b)是(① 开集 ② 闭集 ③既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:③① 开集 ② 闭集 ③ 既是开集又是闭集 ④ 非开非闭答案:②47、设 X {1,2,3} , T={ ,X,{1,2},{1,3},{1},{2}} 是X 的拓扑,A {1,2},则X 的子空间A 的拓扑为( ){ ,{2},{ 1,2}}② T { ,X,{1},{2},{ 1,2}}③ T { ,A,{1},{2}}④ T { ,X,{1},{2}}答案:③48、设 X {1,2,3} , T={52、设X {1,2,3} ,T={ ,X,{1,2},{1,3},{1},{2}}是X 的拓扑,A {3},则X 的子空间 A 的拓扑① T { ,{2},{ 1,2}} ② T { ,{X},{1,3}}③ T { ,X,{3}} ④ T { ,{3}} 答案:④53、设R是实数空间,Z是整数集,则R的子空间Z的拓扑为()① T { ,Z} ② T P(Z) ④T {Z} 答案:②54、设X X2X6是拓扑空间X1,X2,L ,X6的积空间• R是X到X1的投射,则P1是()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④55、设X X i X2 X6是拓扑空间X i,X2, L ,X6的积空间• P2是X到X2的投射,则P2是()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④56、设X X i X2X6是拓扑空间X i,X2,L ,X6的积空间• P3是X到X3的投射,则P3是()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④57、设X X i X2X6是拓扑空间X i,X2, L ,X6的积空间• P4是X到X4的投射,则()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④58、设X X i X2X6是拓扑空间X i,X2,L ,X6的积空间• F5是X到X5的投射,则Ps是()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④59、设X X i X2 X6是拓扑空间X i,X2,L ,X6的积空间• Ps是X到X6的投射,则F6是()①单射③满的连续闭映射②连续的单射④满的连续开映射答案:④60、设X i和X2是两个拓扑空间,X i X2是它们的积空间X i,B X2,则有(① A B A B ② A B A B ③(A B)° A° B°(A B) (A) (B)答案:②6i、有理数集Q是实数空间R的一个()①不连通子集③开集②连通子集④以上都不对答案:①62、整数集Z是实数空间R的一个()①不连通子集②连通子集③开集④以上都不对答案:①63、无理数集是实数空间R的一个()①不连通子集②连通子集③开集④以上都不对答案:①64、设丫为拓扑空间X的连通子集,Z为X的子集,若Y Z Y,①不连通子集②连通子集③闭集④开集答案:②65、设X i,X2是平庸空间,则积空间X i X2是()①离散空间②不一定是平庸空间③平庸空间④不连通空间答案:③66、设X i,X2是离散空间,则积空间X i X2是()①离散空间②不一定是离散空间③平庸空间④连通空间答案:①67、设X i,X2是连通空间,则积空间X i X2是()①离散空间②不一定是连通空间③平庸空间④连通空间答案:④68、实数空间R中的连通子集E为()①开区间②闭区间③区间④以上都不对答案:④69、实数空间R中的不少于两点的连通子集E为(区间)④以上都不对答案:③①开区间②闭区间③70、实数空间R中的连通子集E为()①开区间②闭区间③区间④区间或一点答案:④71、下列叙述中正确的个数为()(I)单位圆周S1是连通的;(□)R {0}是连通的(E) R 2 {(0,0)}是连通的 (W) R 2和R 同胚 ①1②2③ 3④4答案:② 二、填空题(每题1分)1、 设X {a,b},则X 的平庸拓扑为 __________________ ; ___________ 答案:T {X, }2、 设X {a,b},则X 的离散拓扑为 ___________________ ; ___________ 答案:T {X, ,{a},{ b}}3、 同胚的拓扑空间所共有的性质叫 _______________ ; ____________ 答案:拓扑不变性质4、 在实数空间R 中,有理数集Q 的导集是 ______________ .答案:R5、 x d(A)当且仅当对于x 的每一邻域U 有 ________________________ 答案:U (A {x}) 6设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,则d(A)= ; 答案:X 7、 设A 是有限补空间X 中的一个无限子集,贝U A= ; 答案:X8、 设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则d(A)= ; 答案:X 9、 设A 是可数补空间X 中的一个不可数子集,则 A= ; 答案:X 10、 为设X{1,2,3}1,X 的拓扑T答案: {X, {2},{2},{2,3}},则X的子集A {1,2} 的内部11、 设X{1,2,3} ,X 的拓扑T{X,,{1},{2,3}},则X的子集A {1,3} 的内部为J答案: {1}12、 设X{1,2,3},X 的拓扑T{X,,{1},{2,3}}, ,则X 的子集A {1,2}的内部为答案:{1}13、 设X {1,2,3},X 的拓扑T{X, ,{2},{2,3}},则X 的子集A {1,3} 的内部为 _____________ ; ________ 答案:14、设X {a,b,c},则X 的平庸拓扑为 __________________ ; ____________ 答案:T {X, }为 _____________ ; ________ 答案:{3}17、设 X {1,2,3} , X 的拓扑 T {X, ,{1}, {3},{ 1,3}},则 X 的子集 A {1,2} 的内部为 _____________ ; ________ 答案:{1}18、f :X Y 是拓扑空间X 到丫的一个映射,若它是一个单射,并且是从X 到它的象集f(X)15、设X {a,b,c},则X 的离散拓扑为________ 答案:T{X, ,{a},{b},{ c},{ a, b},{ a,c},{ b,c}}16、设 X {1,2,3} , X 的拓扑 T {X, ,{2} ,{3} ,{2,3}} ,则X 的子集A {1,3}的内部的一个同胚,则称映射f是一个_________ . ____ 答案:嵌入19、f :X Y是拓扑空间X到丫的一个映射,如果它是一个满射,并且丫的拓扑是对于映射f而言的商拓扑,则称f是一个_________ ;答案:商映射20、设X,Y是两个拓扑空间,f : X Y是一个映射,若X中任何一个开集U的象集f (U)是丫中的一个开集,则称映射f是一个____________ 答案:开映射21、设X,Y是两个拓扑空间,f : X Y是一个映射,若X中任何一个闭集U的象集f(U)是丫中的一个闭集,贝U称映射f是一个__________ 答案:闭映射22、若拓扑空间X存在两个非空的闭子集代B,使得A B个________________ ;答案:不连通空间23、若拓扑空间X存在两个非空的开子集代B,使得A B个________________ ;答案:不连通空间24、若拓扑空间X存在着一个既开又闭的非空真子集,则X是一个 __________ 答案:不连通空间25、设丫是拓扑空间X的一个连通子集,Z X满足丫Z 丫,则Z也是X的个;答案:连通子集26、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它在任何一个连续映射下的象所具有,则称这个性质是一个____________________________________ ;答案:在连续映射下保持不变的性质27、拓扑空间的某种性质,如果为一个拓扑空间所具有也必然为它的任何一个商空间所具有,则称这个性质是一个________________ ;答案:可商性质28、若任意n 1个拓扑空间X I,X2,L ,X n,都具有性质P,则积空间X i X? L X n也具有性质P,则性质P称为__________ ; ____ 答案:有限可积性质29、设X是一个拓扑空间,如果X中有两个非空的隔离子集A,B,使得A B X ,则称X是一个______________________ ;答案:不连通空间•三•判断(每题4分,判断1分,理由3分)1、从离散空间到拓扑空间的任何映射都是连续映射() 答案:V理由:设X是离散空间,丫是拓扑空间,f : X Y是连续映射,因为对任意 A 丫,都有f \A) X ,由于X中的任何一个子集都是开集,从而f 1(A)是中的开集,所以f : X Y 是连续的•2、设T I,T2是集合X的两个拓扑,贝U T i T2不一定是集合X的拓扑()答案:X理由:因为(1) T I,T2是X的拓扑,故X, T i, X, T2,从而X , T i T2 ;(2)对任意的A,B T i T 2 ,则有A,B T i且A,B T 2 ,由于T i, T2是X的拓扑,故A B T i 且 A B T2,从而 A B T i T 2 ;(3)对任意的T T i T2,则T T i,T T2,由于T i, T2是X的拓扑,从而U T U T I,U T U T2,故u T'U T I T 2 ;综上有T i T2也是X的拓扑.3、从拓扑空间X到平庸空间丫的任何映射都是连续映射( )答案:V理由:设 f : X Y 是任一满足条件的映射,由于Y 是平庸空间,它中的开集只有Y, , 易知它们在 f 下的原象分别是X, , 均为X 中的开集,从而 f : X 丫连续.4、设A为离散拓扑空间X的任意子集,则d A ( )答案:V理由:设p 为X 中的任何一点,因为离散空间中每个子集都是开集,所以{ p} 是X 的开子集,且有p I A p ,即p d A ,从而d(A) .5、设A为平庸空间X ( X多于一点)的一个单点集,贝U d A ( )答案:X理由:设A {y},则对于任意x X,x y,x有唯一的一个邻域X,且有y X (A x),从而X (A x),因此x是A的一个凝聚点,但对于y的唯一的邻域X,有X (A y),所以有 d A X A .6设A为平庸空间X的任何一个多于两点的子集,贝U d A X ( )答案:V理由:对于任意x X,因为A包含多于一点,从而对于x的唯一的邻域X,且有X (A x),因此x是A的一个凝聚点,即x d(A),所以有d A X .7、设X 是一个不连通空间,则X 中存在两个非空的闭子集A,B, 使得 A B ,A B X( )答案:V理由:设X 是一个不连通空间,设A,B 是X 的两个非空的隔离子集使得 A B X , 显然B B X (B A) (B B) B从而B是X的一个闭子集,同理可证A是X的一个闭子集,这就证明了代B满足A B , A B X .8、若拓扑空间X中存在一个既开又闭的非空真子集,则X是一个不连通空间() V 理由:这是因为若设A是X中的一个既开又闭的非空真子集,令 B A,则A,B都是X中的非空闭子集,它们满足A B X,易见A,B是隔离子集,所以拓扑空间X是一个不连通空. 五•简答题(每题4分)1、设X是一个拓扑空间,代B是X的子集,且A B.试说明d(A) d(B).答案:对于任意x d(A),设U是x的任何一个邻域,则有U (A {x}),由于A B,从而U (B {x}) U (A {x}) ,因此x d(B),故d(A) d(B).2、设X,Y,Z都是拓扑空间.f:X Y, g:Y Z都是连续映射,试说明gof :X Z也是连续映射•答案:设W是Z的任意一个开集,由于g:Y Z是一个连续映射,从而g 1(W)是丫的一个开集,由f : X Y是连续映射,故f IW))是X的一开集,因此(gof) 1(W) f 1(g 1(W))是X的开集,所以g o f: X Z是连续映射.3、设X是一个拓扑空间,A X .试说明:若A是一个闭集,则A的补集A是一个开集. 答案:对于x A ,则x A,由于A是一个闭集,从而x有一个邻域U使得U (A {x}) , 因此U A ,即U A,所以对任何x A, A是x的一个邻域,这说明A是一个开集.4、设X是一个拓扑空间,A X .试说明:若A的补集A是一个开集,则A是一个闭集.答案:设x A,则x A,由于A是一个开集,所以A是x的一个邻域,且满足A A ,因此x A,从而A A,即有A A,这说明A是一个闭集.5、在实数空间R中给定如下等价关系:x~y x, y ( ,1)或者x,y [1,2)或者x, y [2,)设在这个等价关系下得到的商集丫{[ 0],[1],[2]},试写出丫的商拓扑T.答案:T {,丫,{[0]},{[0],[1]}}6、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1] 或者x, y (1,2] 或者x, y (2, )设在这个等价关系下得到的商集丫{[1],[2],[3]} ,试写出丫的商拓扑T . 答案:T { ,丫,{[3]},{[2],[3]}}7、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1)或者x,y [1,2)或者x,y [2, ) 设在这个等价关系下得到的商集丫{[ 1],[1],[2]} ,试写出丫的商拓扑T. 答案:T { ,丫,{[ 1]},{[ 1],[1]}}8、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1)或者x,y [1,2)或者x,y [2, ) 设在这个等价关系下得到的商集丫{[ 2],[1],[2]} ,试写出丫的商拓扑T. 答案:T { ,丫,{[ 2]},{[ 2],[1]}}9、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1] 或者x, y (1,2] 或者x, y (2, ) 设在这个等价关系下得到的商集丫{[0],[2],[3]} ,试写出丫的商拓扑T . 答案:T { ,丫,{[3]},{[2],[3]}}10、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1] 或者x, y (1,2] 或者x, y (2, ) 设在这个等价关系下得到的商集丫{[0],[2],[4]} ,试写出丫的商拓扑T . 答案:T { ,丫,{[4]},{[2],[4]}}11、在实数空间R 中给定如下等价关系:x~ y x,y ( ,1] 或者x, y (1,2] 或者x, y (2, )设在这个等价关系下得到的商集丫{[ 1],[2],[4]},试写出丫的商拓扑T .答案:T { ,丫,{[4]},{[2],[4]}}六、证明题(每题8分)1、设f :X Y是从连通空间X到拓扑空间Y的一个连续映射.则f(X)是Y的一个连通子集. 证明:如果f(X)是丫的一个不连通子集,则存在丫的非空隔离子集A,B使得f(X) A B .................................................. 3 分于是f 1(A), f 1(B)是X的非空子集,并且:1 1 1 1(f 1(A) f 1(B)) (f 1(B) f 1(A))(f 1(A) f 1(B)) (f 1(B) f 1(A))f 1((A B) (A B))所以 f 1(A), f 1(B) 是X 的非空隔离子集此外,f 1(A) f 1(B) f 1(A B) f 1(f(X)) X,这说明X不连通,矛盾.从而f (X)是丫的一个连通子集• .................... 8分2、设丫是拓扑空间X的一个连通子集,证明:如果A和B是X的两个无交的开集使得Y A B,则或者Y A,或者丫B.证明:因为A,B是X的开集,从而A Y,B Y是子空间丫的开集.又因丫 A B中,故Y (A Y) (B Y) .................................... 4分由于丫是X的连通子集,则A Y,B Y中必有一个是空集•若B 丫,则丫A;若A 丫,则丫B ..................... 8 分3、设丫是拓扑空间X的一个连通子集,证明:如果A和B是X的两个无交的闭集使得Y A B,则或者丫A,或者丫B.证明:因为A,B是X的闭集,从而A Y,B Y是子空间丫的闭集.又因丫 A B中,故Y (A Y) (B Y) .................................... 4分由于丫是X的连通子集,则A Y,B Y中必有一个是空集.若B 丫,则丫A;若A 丫,则丫B ..................... 8 分4、设丫是拓扑空间X的一个连通子集,Z X满足丫Z Y,则Z也是X的一个连通子集. 证明:若Z 是X的一个不连通子集,则在X中有非空的隔离子集代B使得Z A B.因此Y A B ................................ 3 分由于丫是连通的,所以丫A或者丫B,如果丫A,由于Z Y A,所以Z B A B因此 B Z B ,同理可证如果丫B,则A ,均与假设矛盾.故Z也是X的一个连通子集•................................................... 8分5、设{Y } 是拓扑空间X的连通子集构成的一个子集族•如果| 丫,则U 丫是X的一个连通子集•证明:若U 丫是X的一个不连通子集•则X有非空的隔离子集代B使得U Y A B ......................................... 4 分任意选取x I Y ,不失一般性,设x A,对于每一个,由于Y连通,从而U 丫 A及B ,矛盾,所以U 丫是连通的•............................... 8分6设A是拓扑空间X的一个连通子集,B是X的一个既开又闭的集合.证明:如果A B ,则A B.证明:若B X,则结论显然成立.下设B X ,由于B是X的一个既开又闭的集合,从而A B是X的子空间A的一个既开又闭的子集4分由于A B 及A连通,所以A B A,故A B. ...................... 8分7、设A是连通空间X的非空真子集.证明:A的边界(A).证明:若(A),由于(A) A A ,从而A A (A A ) (A A) (A A) (A A ),故A , A是X的隔离子集.................................. 4分因为A是X的非空真子集,所以A和A均非空,于是X不连通,与题设矛盾.所以(A) . ....................................... 8 分。