Solusi L.52.1.

Lingkungan terbuka terkecil titik \(a\) adalah \(U_a=\{a\}\text{.}\) Semua himpunan terbuka yang memuat \(b\) juga memuat \(a\text{,}\) dan \(\{a,b\}\) sendiri terbuka, sehingga \(U_b=\{a,b\}\text{.}\) Dengan alasan yang sama, \(U_c=\{a,c\}\) dan \(U_d=\{a,d\}\text{.}\) Jadi koleksi lingkungan terkecil itu tepat
\begin{equation*} \mathcal B_{\min}=\{U_a,U_b,U_c,U_d\} =\{\{a\},\{a,b\},\{a,c\},\{a,d\}\}. \end{equation*}
Gabungan kosong menghasilkan \(\emptyset\text{.}\) Setiap anggota \(\tau\) yang lain berbentuk \(\{a\}\cup S\) untuk suatu \(S\subseteq\{b,c,d\}\text{;}\) himpunan itu diperoleh dengan mengambil \(U_a\) bila \(S=\emptyset\text{,}\) atau dengan menggabungkan \(U_x\) untuk \(x\in S\text{.}\) Maka koleksi tersebut membangkitkan tepat \(\tau\text{.}\) Untuk basis apa pun \(\mathcal B\) bagi \(\tau\text{,}\) keterbukaan \(U_x\) memberi anggota basis \(B_x\) dengan \(x\in B_x\subseteq U_x\text{.}\) Karena \(U_x\) terkandung dalam setiap lingkungan terbuka titik \(x\text{,}\) juga \(U_x\subseteq B_x\text{;}\) jadi \(B_x=U_x\text{.}\) Dengan demikian semua empat anggota di atas wajib berada dalam setiap basis, yang membuktikan minimalitas sekaligus ketunggalannya.
in-context