平凡闭集:年代trong>空集合和整个集合<年代pan class="katex">
X年代pan>都是关闭的。这是因为他们的补体是开放的。
重要的警告:年代trong>这两个集合是闭集合和开集合的例子。“闭”和“开”并不是反义词:集合有可能两者都是,当然集合也有可能两者都不是。例如,半开间隔<年代pan class="katex">
[年代pan>0年代pan>,年代pan>1年代pan>)年代pan>⊂年代pan>R年代pan>既不封闭也不开放。
并点和交叉点:年代trong>的<一个href="//www.parkandroid.com/wiki/sets-union-and-intersection-easy/" class="wiki_link" title="十字路口" target="_blank">十字路口一个>闭集合的任意集合都是闭的。的<一个href="//www.parkandroid.com/wiki/sets-union-and-intersection-easy/" class="wiki_link" title="联盟" target="_blank">联盟一个>有限个闭集的集合是闭的。
这些属性来自于开放集的相应属性。注意,无穷多个封闭集的并集可能不是封闭的:
让<年代pan class="katex">
我年代pan>n年代pan>是闭合区间<年代pan class="katex">
[年代pan>2年代pan>n年代pan>1年代pan>,年代pan>1年代pan>]年代pan>在<年代pan class="katex">
R年代pan>.年代pan>然后<年代pan class="katex">
n年代pan>=年代pan>1年代pan>⋃年代pan>∞年代pan>我年代pan>n年代pan>=年代pan>(年代pan>0年代pan>,年代pan>1年代pan>]年代pan>,年代pan>它不封闭,因为它不包含它的边界点<年代pan class="katex">
0年代pan>.年代pan>
限制点:年代trong>一个点<年代pan class="katex">
x年代pan>在度量空间中<年代pan class="katex">
X年代pan>是一个极限点子集的<年代pan class="katex">
年代年代pan>如果<年代pan class="katex">
n年代pan>→年代pan>∞年代pan>lim年代pan>年代年代pan>n年代pan>=年代pan>x年代pan>对于点的某个序列<年代pan class="katex">
年代年代pan>n年代pan>∈年代pan>年代年代pan>.年代pan>以下是关于极限点的两个事实:
1.一个点<年代pan class="katex">
x年代pan>是极限点吗<年代pan class="katex">
年代年代pan>当且仅当每个包含它的空球至少包含一个<年代pan class="katex">
年代年代pan>这不是<年代pan class="katex">
x年代pan>.年代pan>
2.度量空间的子集<年代pan class="katex">
X年代pan>当且仅当它包含所有极限点时为闭。
如果<年代pan class="katex">
x年代pan>是极限点吗<年代pan class="katex">
年代年代pan>,年代pan>这是一个序列<年代pan class="katex">
年代年代pan>n年代pan>收敛到它,然后是周围的空位球<年代pan class="katex">
x年代pan>必须包含一些(事实上,所有,但有限的许多)<年代pan class="katex">
年代年代pan>n年代pan>.年代pan>另一方面,如果有空位球<年代pan class="katex">
x年代pan>包含以下几点<年代pan class="katex">
年代年代pan>不等于<年代pan class="katex">
x年代pan>,年代pan>然后构造<年代pan class="katex">
年代年代pan>n年代pan>∈年代pan>年代年代pan>通过<年代pan class="katex">
年代年代pan>n年代pan>成为其中的一个点<年代pan class="katex">
年代年代pan>内部<年代pan class="katex">
B年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>n年代pan>1年代pan>)年代pan>.年代pan>然后<年代pan class="katex">
n年代pan>→年代pan>∞年代pan>lim年代pan>年代年代pan>n年代pan>=年代pan>x年代pan>因为<年代pan class="katex">
d年代pan>(年代pan>年代年代pan>n年代pan>,年代pan>x年代pan>)年代pan><年代pan>n年代pan>1年代pan>对所有<年代pan class="katex">
n年代pan>.年代pan>
如果<年代pan class="katex">
Z年代pan>是闭合的<年代pan class="katex">
x年代pan>是极限点吗<年代pan class="katex">
Z年代pan>这不在<年代pan class="katex">
Z年代pan>,年代pan>通过以上讨论,<年代pan class="katex">
d年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>Z年代pan>)年代pan>是不是一个正数<年代pan class="katex">
ϵ年代pan>.年代pan>但是有一个顺序<年代pan class="katex">
z年代pan>n年代pan>的点<年代pan class="katex">
Z年代pan>它收敛于<年代pan class="katex">
x年代pan>,年代pan>所以有无穷多个<年代pan class="katex">
B年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>ϵ年代pan>)年代pan>,年代pan>也就是他们的距离<年代pan class="katex">
x年代pan>是<年代pan class="katex">
<年代pan>ϵ年代pan>.年代pan>这是一个矛盾。
另一方面,如果<年代pan class="katex">
Z年代pan>假设一个集合包含它所有的极限点<年代pan class="katex">
x年代pan>∈年代pan>/年代pan>Z年代pan>.年代pan>然后就有空位球了<年代pan class="katex">
x年代pan>没有会议<年代pan class="katex">
Z年代pan>,年代pan>根据我们在定理前半部分证明的判据。这是的补的条件<年代pan class="katex">
Z年代pan>要开放,所以<年代pan class="katex">
Z年代pan>是关闭的。
3.年代pan>
4年代pan>
1年代pan>
2年代pan>
考虑度量空间<年代pan class="katex">
R年代pan>2年代pan>配备标准欧几里得距离
d年代pan>(年代pan>(年代pan>x年代pan>1年代pan>,年代pan>x年代pan>2年代pan>)年代pan>,年代pan>(年代pan>y年代pan>1年代pan>,年代pan>y年代pan>2年代pan>)年代pan>)年代pan>=年代pan>(年代pan>x年代pan>1年代pan>−年代pan>y年代pan>1年代pan>)年代pan>2年代pan>+年代pan>(年代pan>x年代pan>2年代pan>−年代pan>y年代pan>2年代pan>)年代pan>2年代pan>
.年代pan>
下面有多少个子集<年代pan class="katex">
年代年代pan>⊂年代pan>R年代pan>2年代pan>在这个度规空间中是封闭的?
-
年代年代pan>=年代pan>{年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>y年代pan>)年代pan>:年代pan>x年代pan>2年代pan>+年代pan>y年代pan>2年代pan>=年代pan>1年代pan>}年代pan>
-
年代年代pan>=年代pan>{年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>y年代pan>)年代pan>:年代pan>x年代pan>2年代pan>+年代pan>y年代pan>2年代pan>≤年代pan>1年代pan>}年代pan>
-
年代年代pan>=年代pan>{年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>y年代pan>)年代pan>:年代pan>x年代pan>∈年代pan>问年代pan>,年代pan>y年代pan>∈年代pan>问年代pan>}年代pan>
-
年代年代pan>=年代pan>{年代pan>(年代pan>x年代pan>,年代pan>0年代pan>)年代pan>:年代pan>x年代pan>∈年代pan>C年代pan>}年代pan>,在那里<年代pan class="katex">
C年代pan>⊂年代pan>R年代pan>中三分之二是康托设定的吗
连续性:年代trong>一个函数<年代pan class="katex">
f年代pan>:年代pan>R年代pan>n年代pan>→年代pan>R年代pan>米年代pan>是连续的当且仅当<年代pan class="katex">
f年代pan>−年代pan>1年代pan>(年代pan>Z年代pan>)年代pan>⊂年代pan>R年代pan>n年代pan>是封闭的,对于所有封闭集<年代pan class="katex">
Z年代pan>⊆年代pan>R年代pan>米年代pan>.年代pan>这直接由开集的等价准则推导而来,在<一个href="//www.parkandroid.com/wiki/open-sets/" class="wiki_link" title="开放集wiki" target="_blank">开放集wiki一个>.
请注意,这最后两个性质使极限和连续性的概念更加抽象,而不使用距离函数。在抽象<一个href="//www.parkandroid.com/wiki/topology/" class="wiki_link" title="拓扑空间" target="_blank">拓扑空间一个>,极限点由上面1中的判据定义(将“开球”替换为“开集”),连续函数可以定义为闭集的原像是闭的函数。