補題 X を準コンパクト空間(過去スレ006の104)とし、Y をHausdorff空間とする。 f:X → Y を連続写像とする。 f が単射であれば f は X と f(X) の同相写像を引き起こす。
証明 Z を X の任意の閉集合とする。 X は準コンパクトであるから Z は準コンパクトである。 よって、f(Z) は Y の部分空間として準コンパクトである。 Y はHausdorffであるから f(Z) は Y の閉集合である。 特に f(X) は Y の閉集合である。 よって、f(Z) は f(X) の閉集合である。 よって、f は閉写像 f’:X → f(X) を引き起こす。 f’は連続であるから同相である。 証明終
命題 Stone空間(>>248)とその間の連続関数のなす圏をStoneとする。 f:X → Y を Stone における射とする。 f が圏論的に単射(過去スレ017の345)であるためには f が写像として単射であることが必要十分である。
証明 必要性: f が圏論的に単射であるとする。 x、y ∈ X、x ≠ y とする。 T = {t} を1点からなる位相空間とする。 T はStone空間である。 写像 g:T → X を g(t) = x で定義する。 写像 h:T → X を h(t) = y で定義する。 明らかに g, h は連続写像である。 g ≠ h であるから fg ≠ fh である。 よって、f(x) ≠ f(y) である。 よって、f は単射である。
命題 Boole代数(過去スレ021の336)とその間の準同型(>>30)のなす圏をBoolとする。 f:A → B を Bool における射とする。 f が圏論的に全射(過去スレ017の345)であるためには f が写像として全射であることが必要十分である。
証明 必要性: f が圏論的に全射であるとする。 f^:B^→ A^を f の双対写像(>>915)とする。 Stoneの双対定理(>>314)より f^は圏論的に単射である。 >>922より f^は写像として単射である。 Stoneの双対定理(>>314)より f は f^の双対準同型(>>917)と見なされる。 よって、>>968より f は写像として全射である。
命題 Boole代数(過去スレ021の336)とその間の準同型(>>30)のなす圏をBoolとする。 f:A → B を Bool における射とする。 f が圏論的に全射(過去スレ017の345)であるためには f が写像として全射であることが必要十分である。
証明 必要性: f が圏論的に全射であるとする。 f^:B^→ A^を f の双対写像(>>915)とする。 Stoneの双対定理(>>314)より f^は圏論的に単射である。 >>974より f^は写像として単射である。 Stoneの双対定理(>>314)より f は f^の双対準同型(>>917)と見なされる。 よって、>>968より f は写像として全射である。