Estrenamos Topología: clausura, interior y frontera en espacios finitos

La topología es el lenguaje de la continuidad sin distancias: un conjunto XX y una familia τ\tau de "abiertos" que contiene a \varnothing y a XX y es cerrada por uniones e intersecciones. Con tan poco se define todo lo demás. Estrenamos una sección dedicada, y empezamos por lo más concreto y computable: los espacios finitos, donde cada operación es exacta.

Le das una topología y un subconjunto —por ejemplo {{},{1},{1,2},{1,2,3}} ; {2}— y calcula, paso a paso: el interior AA^{\circ} (el mayor abierto dentro de AA), la clausura A\overline{A} (el menor cerrado que lo contiene), la frontera A=AA\partial A = \overline{A}\setminus A^{\circ}, el exterior y el conjunto derivado AA' (los puntos de acumulación). Todo por su definición conjuntista, listando los abiertos y cerrados que intervienen.

Además clasifica: ¿es AA abierto, cerrado, clopen o denso? ¿El espacio cumple los axiomas de separación T0T_0, T1T_1 o T2T_2 (Hausdorff)? ¿Es conexo? Y si lo que escribes no es una topología (le falta algún abierto), usa la que genera cerrando por uniones e intersecciones. Pruébalo con la topología discreta {{},{a},{b},{a,b}} ; {a} —donde {a} es clopen y el espacio es de Hausdorff— o con la cadena de Sierpiński, que es T0T_0 y conexa pero no T1T_1.