一般の距離空間と位相

[トピック一覧]
・ε近傍と位相
・距離空間上の開集合と位相

関連ページ:一般の距離空間距離空間(R,d)距離空間(R2,d)位相空間 
参考文献総目次

定理:距離空間上のε近傍と位相[松坂『集合・位相入門』第6B(p.237); 彌永『集合と位相』§2.32.12(p.188);]
 点Pのすべてのε近傍をあつめた集合系は、点P基本近傍系をなす。

定理:距離空間上の開集合と位相
 
[松坂『集合・位相入門』第6B(p.237); 斉藤『数学の基礎:集合・数・位相』第四章§5項目4.5.3(p.125);
  矢野『距離空間と位相構造1.3.2命題1.15(p41); 志賀『位相への30』第13(pp.95-96);24(pp.166-7)]
 距離空間 (X,d)の開集合をすべてあつめた集合系Odは、開集合系をなす。
 ゆえに、
Odは、Xにおける位相となる。
 このように、集合
Xに距離dを定義しさえすれば、
  距離空間
(X,d)ができ、そこから、ε近傍、開集合が定義され、さらに開集合系も定義され、
 位相空間
(X, Od)も定義されてしまう。
 つまり、距離空間
(X,d)には、いつでも、位相空間(X, Od)がついてくることになる。
 この意味で、
Odは、距離dの定める位相とも呼ばれる。

(証明)距離空間(X,d)上の開集合をすべてあつめた集合系Odは、開集合の公理を満たすことを示す。
 
[斉藤『数学の基礎:集合・数・位相』第四章§5項目4.5.3(p.125);]