集合・位相

商位相

(X,DX) を位相空間、X 上の同値関係とし、商空間 X/ を考える。
また、π:XX/ を自然な射影とする。
さらに、(Y,DY) を位相空間、f:X/Y を写像とする。

このとき、f が連続であることと fπ が連続であることは同値であることを示せ。

先ず、f が連続であるとする。また、明らかに π は連続である。
従って fπ は連続となる。

次に fπ が連続であるとする。
ODY とするとき
π1(f1(O)=(fπ)1(O)DX
である。
従って、f1(O)X/ の開集合となる。
よって、f は連続である。

以上の議論より、題意が示された。