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理想极限点集的 Borel 复杂度

一般拓扑 2025-04-21 v2 经典分析与常微分方程 泛函分析

摘要

XX 为不可数 Polish 空间,I\mathcal{I}ω\omega 上的理想。点 ηX\eta \in X 是取值于 XX 的序列 (xn)(x_n)I\mathcal{I}-极限点,如果存在收敛于 η\eta 的子序列 (xkn)(x_{k_n}) 使得指标集 {kn:nω}I\{k_n: n \in \omega\}\notin \mathcal{I}。记 L(I)\mathscr{L}(\mathcal{I}) 为满足以下条件的子集族 SXS\subseteq XSS 是某个取值于 XX 的序列的 I\mathcal{I}-极限点集,或者 SS 为空集。在本文中,我们研究理想 I\mathcal{I} 的拓扑复杂度、其组合性质以及可达的集族 L(I)\mathscr{L}(\mathcal{I}) 之间的关系。在正面结果方面,我们针对 L(I)\mathscr{L}(\mathcal{I}) 与 Borel 类 Π10\Pi^0_1Σ20\Sigma^0_2Π30\Pi^0_3 之间的包含与相等关系,给出了理想 I\mathcal{I} 的几个纯组合(不依赖于空间 XX)刻画。作为推论,我们证明如果 I\mathcal{I}Π40\Pi^0_4 理想,则以下情况恰有一种成立:L(I)=Π10\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Pi^0_1L(I)=Σ20\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Sigma^0_2L(I)=Σ11\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Sigma^1_1(然而我们没有 L(I)=Σ11\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Sigma^1_1Π40\Pi^0_4 理想的例子)。此外,我们提供了一个余解析理想 I\mathcal{I} 的显式例子,使得 L(I)=Σ11\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Sigma^1_1。在反面结果方面,我们证明不存在理想 I\mathcal{I} 使得 L(I)=Π20\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Pi^0_2L(I)=Σ30\mathscr{L}(\mathcal{I})=\Sigma^0_3。最后,我们提出了几个开放问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.10866,
  title  = {Borel complexity of sets of ideal limit points},
  author = {Rafal Filipow and Adam Kwela and Paolo Leonetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.10866},
  year   = {2025}
}