是的,拓扑空间的基一定是子基。
首先回顾一下基和子基的定义:
- 拓扑空间$X$的一个基是$X$的一个子集$mathcal{B}$,满足$mathcal{B}$中的每个元素都是$X$中的开集,并且对于任意开集$U$和$xin U$都存在$mathcal{B}$中的元素$B$,使得$xin Bsubseteq U$。
- 若$mathcal{B}$是拓扑空间$X$的一个基,且$mathcal{B}'subseteq mathcal{B}$,则称$mathcal{B}'$是$mathcal{B}$的一个子基。
现在我们要证明的是,若$mathcal{B}$是拓扑空间$X$的一个基,则$mathcal{B}$一定是$mathcal{B}$的一个子基。
证明:
对于任意开集$U$和$xin U$,由$mathcal{B}$是$X$的一个基可知,存在$mathcal{B}$中的元素$B_1$,使得$xin B_1subseteq U$。由于$mathcal{B}subseteq mathcal{B}$,因此$mathcal{B}$也是$mathcal{B}$的一个覆盖。而根据子基的定义,对于每个$B_1in mathcal{B}$,都存在$mathcal{B}'subseteq mathcal{B}$中的元素$B_2$,使得$xin B_2subseteq B_1$。因此,$mathcal{B}$是$mathcal{B}$的一个子基。