Dimostrazione
Se tB esiste allora è unica
perché ogni suo aperto deve essere unione di elementi di B e, viceversa, ogni
unione di elementi di B deve stare in tB perché gli elementi di B sono aperti in tB. Quindi tB deve coincidere con la famiglia dei sottoinsiemi di X
che sono unione di elementi di B.
Definiamo la famiglia tB in questo modo:
A Î tB Û A è unione di elementi di
B;
verifichiamo che tB è una topologia e quindi che rispetti le condizioni a), b),c)
della definizione1.1:
Æ Î B Þ Æ Î tB, inoltre X è unione di elementi di
B Þ X Î tB;
consideriamo una qualunque famiglia di elementi Ai
appartenenti a tB Þ Ai è unione di elementi di
B Þ l'unione degli elementi di questa famiglia
è unione di elementi di B quindi appartiene a tB;
consideriamo un insieme finito di elementi di tB Þ sono unione di elementi di B, usando l'ipotesi c)
otteniamo che l'intersezione finita di elementi di tB è unione di elementi di
B Þ appartiene a tB.