Звезда́ мно́жества, теоретико-множественное понятие. Пусть даны множество X, его покрытие A (т. е. семейство A подмножеств множества X, для которого ⋃A=X) и множество M⊂X. Звездой St(M,A) множества M относительно покрытия A называется объединение всех элементов покрытия A, пересекающихся с M, т. е. множество St(M,A)=⋃{A∈A:A∩M=∅}.(*)Для произвольных множеств M,N⊂X:
а) условия St(M,A)∩N=∅ и M∩St(N,A)=∅ равносильны;
б) условия St(M,A)⊂N и St(X∖N,A)⊂X∖M равносильны.
Для каждого целого n⩾0 по индукции определяется n-кратная звезда (или звезда порядка n) Stn(M,A) множества M относительно покрытия A:St0(M,A)=M;Stn+1(M,A)=St(Stn(M,A),A),n=0,1,2,….Звезда одноэлементного множества M={x} также называется звездой элемента x и, если это не приводит к неоднозначности, обозначается через St(x,A); таким образом,St(x,A)=⋃{A∈A:x∈A},и для любого M⊂XSt(M,A)=x∈M⋃St(x,A).Для x,y∈X следующие условия равносильны:
а) x∈St(y,A);
б) y∈St(x,A);
в) оба элемента x,y принадлежат некоторому A∈A.
Звезда St(M,A) также обозначается через st(M,A), StAM, A(M), A⟨M⟩; аналогично может обозначаться звезда St(x,A).
Понятие звезды множества играет фундаментальную роль в общей топологии, особенно при изучении свойств типа паракомпактности и метризуемости. Если X – топологическое пространство, A – его покрытие и x∈X, то множество St(x,A) называют звездой точки x относительно A. Если A – открытое покрытие топологического пространства X, то для любого M⊂X множество St(M,A) открыто и St(M,A)=St(M,A),где M – замыкание множества M.
Иногда в определении (*) не требуют выполнения условия M⊂⋃A, т. е. звезду множества M определяют относительно произвольного (необязательно покрывающего M) семейства множеств A; однако в общетопологических приложениях наиболее важны именно звёзды множеств относительно покрытий.
Определение звезды множества (в том числе n-кратной) относительно покрытия принадлежит Дж. Тьюки, который впервые систематически применил это понятие для исследования отношений вписанности покрытий топологических и равномерных пространств (Tukey. 1940).
Зубов Алексей Юрьевич