О КОМПАКТНОСТИ В УПОРЯДОЧЕННЫХ ПРОСТРАНСТВАХ С ТОПОЛОГИЕЙ ![]()
, ,
Напомним основные определения. Пусть
упорядоченное множество точек.
Элемент
называется наибольшим в Х, если
.
Множество Х называется направленным, если
.
Топологией
в Х называется топология, порождённая базой
.
Множество Х с топологией
обозначим
.
Справедливо
Предложение 1. Если
имеет наибольший элемент Þ - компактно.
Доказательство.
Пусть
- наибольший в Х элемент,
- открытое покрытие
:
Þ
. В силу открытости множество
содержит и окрестность
, а так как
- наибольший элемент в Х, то
, что и говорит о компактности Х.
Следствие. Множества
компактны
.
Предложение 2. Пусть Х - направленное Þ
компактно Û в Х есть наибольший элемент.
Доказательство.
С учётом предложения 1 осталось проверить, что компактное
имеет наибольший элемент.
Возьмём открытое покрытие
, где
.
В силу компактности
выделим из
конечное подпокрытие:
. Так как Х является направленным множеством, то для

, откуда
, тем самым
, т. е.
- наибольший в Х элемент.
Пусть
. Известно ([1]), что непрерывность отображения f эквивалентна монотонному возрастанию.
Приведём некоторые определения из [2].
Упорядоченное множество Х называется условно полной структурой, если всякое непустое ограниченное сверху (снизу) подмножество в Х имеет sup (inf).
Упорядоченное множество Х является полной структурой, если всякое непустое подмножество в Х имеет sup и inf.
Условно полная структура, имеющая наибольший элемент, является полной.
Теорема Тарского ([2]) говорит о том, что всякое монотонно возрастающее отображение полной структуры в себя имеет неподвижную точку.
Предложение 3. Пусть Х направленное множество, являющееся условно полной структурой,
- компактно;
и f непрерывно Þ f имеет неподвижную точку.
Доказательство.
Из предложения 2 в Х существует наибольший элемент, а поэтому Х является полной структурой.
Непрерывность f эквивалентна монотонному возрастанию.
Таким образом, для Х и f выполнены условия теоремы Тарского, откуда следует существование неподвижной точки.
Список используемых источников
1. Общая топология. Основные структуры. - М., 1958.
2. Вулих в теорию полуупорядоченных пространств. - М., 1961.


