- Espace localement connexe par arcs
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En mathématiques, plus précisément en topologie, un espace localement connexe par arcs est un espace topologique possédant une base d'ouverts dont chacun est connexe par arcs.
Définition équivalente
Un espace X est localement connexe par arcs si et seulement si pour tout point x de X,
- x possède un système fondamental de voisinages dont chacun est connexe par arcs,
autrement dit,
- tout voisinage de x contient un voisinage de x connexe par arcs.
Exemples
- Tout espace vectoriel normé ou plus généralement tout espace vectoriel topologique (sur
) est localement connexe par arcs. Les exemples les plus classiques sont
et
, munis de leur topologie usuelle.
- Toute variété topologique est localement connexe par arcs.
- Tout ouvert U d'un espace X localement connexe par arcs est encore localement connexe par arcs (puisqu'on obtient une base d'ouverts de U – pour la topologie induite par la celle de X – en sélectionnant, parmi les ouverts d'une base de X, ceux qui sont inclus dans U).
Propriétés
- Tout espace localement connexe par arcs est localement connexe (puisque tout espace connexe par arcs est connexe).
- Dans un espace localement connexe par arcs, les composantes connexes par arcs sont ouvertes.
En effet, pour tout point x d'une telle composante U, il existe un ouvert contenant x et connexe par arcs, donc inclus dans U,
- Tout espace connexe et localement connexe par arcs (par exemple : tout ouvert connexe de
) est (globalement) connexe par arcs.
En effet, si U est une composante connexe par arcs d'un tel espace X (non vide) alors, d'après la propriété précédente, U est ouvert, et son complémentaire (réunion des autres composantes connexes par arcs) aussi, si bien que U est un ouvert-fermé non vide du connexe X donc est égal à X.
- Tout espace où les composantes connexes par arcs de chaque ouvert sont ouvertes est connexe par arcs.
En effet, les ouverts connexes par arcs forment alors une base d'ouverts.
- La connexité par arcs locale n'est pas préservée par image continue.
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