Proposición 14

Enunciado

Un espacio topológico X es conexo si, y sólo si, los únicos subconjuntos de X abiertos y cerrados a la vez son el vacío y el total[1].

Demostración

() Supongamos que (X,T) es conexo y sea AX abierto y cerrado. Entonces A(XA) es una separación de X, pero como X es conexo, o bien A o bien XA es vacío. Por lo que A= o A=X.

() Supongamos que los únicos abiertos y cerrados son el vacío y el total. Sea X=AB una separación por abiertos disjuntos. Entonces XA=B, lo que significa que A es abierto y cerrado y, por hipótesis, A= o A=X. En cualquier caso, no existe una separación (es trivial) y X es conexo.


  1. Véase el propio X. ↩︎