Bourbaki

Exercice 3, § 6

Topologie générale, IX, p. 118

a) Tout espace séparé éparpillé est complètement régulier. Les espaces localement compacts non normaux définis dans IX, p. 103, exerc. 12 et IX, p. 113, exerc. 14, sont éparpillés. b) On dit qu’un espace topologique XX est fortement éparpillé si pour toute partie fermée AA de XX et tout voisinage UU de AA, il existe un voisinage ouvert et fermé de AA contenu dans UU. Tout espace séparé fortement éparpillé est normal. Tout espace compact totalement discontinu est fortement éparpillé. Pour qu’un espace normal XX soit fortement éparpillé, il faut et il suffit que son compactifié de Stone-Čech βX\beta X (IX, p. 9) soit totalement discontinu (utiliser l’exerc. 23 b) de IX, p. 106). c) Soient XX un espace séparé fortement éparpillé, (Un)(U_n) une suite croissante d’ensembles ouverts non vides dans XX. Montrer qu’il existe une suite (Gn)(G_n) d’ensembles à la fois ouverts et fermés dans XX, deux à deux sans point commun, tels que Gn⊂UnG_n \subset U_n pour tout nn, et ⋃nGn=⋃nUn\bigcup_n G_n = \bigcup_n U_n (définir les GnG_n par récurrence). Si en outre XX est parfaitement normal (IX, p. 103, exerc. 11), tout ensemble ouvert dans XX est réunion d’une famille dénombrable d’ensembles à la fois ouverts et fermés, deux à deux disjoints. d) Soit XX un espace normal, réunion d’une suite (An)(A_n) de sous-espaces fortement éparpillés. Montrer que XX est fortement éparpillé. (Soient B,CB, C deux ensembles fermés dans XX tels que B∩C=∅B \cap C = \varnothing. Définir par récurrence deux suites croissantes (Gn),(Hn)(G_n), (H_n) d’ensembles ouverts dans XX tels que G‾n∩H‾n=∅,An⊂Gn∪Hn\overline{G}_n \cap \overline{H}_n = \varnothing, A_n \subset G_n \cup H_n et B∩An⊂Gn,C∩An⊂HnB \cap A_n \subset G_n, C \cap A_n \subset H_n).

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